一種具有伸脹能力的柔性加強圈的製作方法

2023-05-29 16:22:36

專利名稱：一種具有伸脹能力的柔性加強圈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及加強圈，尤其是涉及具有伸脹能力的柔性加強圈，應用於熱法磷 酸反應塔及其它採用排管翅片(膜式換熱面)鍋爐設備中。
背景技術：
為增強設備整體或局部的剛性和穩定性而固定於設備的內側或外側的環狀構件 稱為加強圈。一般的加強圈均為整體的型鋼件，稱之為剛性加強圈，是一個剛性體。如圖7 是一種扁鋼型剛性加強圈4的結構示意圖。在熱法磷酸反應塔及其它採用排管翅片(膜式換熱面)設備中，如圖8和圖9所 示，此類換熱面均為管子5——翅片6的薄壁體，管子5均很長，由管子5組成的排管所形成 的膜式換熱面實際上相當於薄壁長柱體，此薄壁柱面不但需在單面高溫下單面換熱，內外 表面溫差較大，而且還是軸向載荷的承受體，對穩定性要求高。如果不設加強圈，穩定性差， 可能會出現過度變形，導致設備穩定失效；如果設置上述的剛性加強圈，一方面不僅因管子 翅片不平整，而且翅片與管子變形不均衡，導致其與翅片、排管連接困難。另一方面此類設 備其徑向溫度梯度大、熱膨脹不均勻引起的溫差應力大，過度剛性可能因其變形不協調導 致結構性破壞。以上兩種情況都將影響此類設備整體的長期安全運行。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種具有伸脹能力的柔性加強圈。為實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案是該具有伸脹能力的柔性加強 圈包括兩個以上頭尾相連的子塊，所述子塊的內側和/或外側間隔地開有凹槽，在各所述 子塊的連接端分別沿與加強圈的主平面垂直的方向設置有第一通孔，相鄰兩個子塊通過穿 過該兩個子塊的相應連接端的第一通孔的連接件固定連接。進一步地，本實用新型所述第一通孔為長孔或圓孔。進一步地，本實用新型所述連接件為螺栓或柱銷，所述相鄰兩個子塊的相應連接 端重疊且該兩個子塊的相應的第一通孔相對，所述螺栓或柱銷穿過相鄰兩個子塊的所述相 對的第一通孔。進一步地，本實用新型所述連接件包括連接塊和螺栓，所述連接塊的兩端分別設 有第二通孔，所述第二通孔為圓孔或長孔，所述連接塊的兩端分別與相鄰兩個子塊的相應 連接端重疊且連接塊的第二通孔與相鄰兩個子塊的相應第一通孔相對，所述螺栓穿過所述 相對的第二通孔和第一通孔。進一步地，本實用新型所述螺栓由柱銷替換。與背景技術相比，本實用新型具有的有益效果是1)本實用新型柔性加強圈將整體的加強圈分解成多塊子塊的首尾連接結構，在 子塊的連接端分別設置第一通孔，從而允許連接件在第一通孔的尺寸範圍內沿周向適度伸 脹，減小加強圈的徑向溫度梯度引起的周向膨脹差，避免由溫差引起的熱應力附加載荷而導致對熱法磷酸反應塔的結構性破壞；此外，相鄰的兩個子塊之間通過連接件固定連接成 一個封閉的環狀圈，保證了整體性，達到加強圈對熱法磷酸反應塔的加強目的。2)本實用新型柔性加強圈的各子塊的內側和/或外側根據排管的尺寸，間隔地開 一定規格及數量的凹槽，凹槽內可以嵌入排管與翅片，不僅解決了加強圈與排管與翅片的 連接問題，而且降低了加強圈剛性，增加了柔性，同時解決了換熱管與翅片自身剛度、溫差 等原因引起的變形不協調問題。3)本實用新型柔性加強圈對於熱法磷酸反應塔及其它採用排管翅片(膜式換熱 面)的薄壁長柱體結構設備，根據實際規格及長徑比沿設備排管長度方向設置一定數量的 本實用新型柔性加強圈，可將長柱體轉變為多節短柱體，從而增加此類設備的整體穩定性。

圖1是一種圓形具有伸脹能力的柔性加強圈結構示意圖；圖2是一種內側開弧形凹槽、兩端帶長圓孔的子塊結構示意圖；圖3是一種外側開弧形凹槽、兩端帶圓孔的子塊結構示意圖；圖4是內側開有方形凹槽的子塊結構示意圖；圖5是當連接件為螺栓時，相鄰子塊之間的連接示意圖；圖6是當連接件為連接塊和螺栓的組合體時，相鄰子塊之間的連接示意圖；圖7是現有技術中扁鋼型剛性加強圈的結構示意圖；圖8是熱法磷酸反應塔排管翅片換熱面；圖9是圖8的A-A剖視局部示意具體實施方式
本發明柔性加強圈的整體環狀(內周或外周)根據所要加強柱面的橫截面形狀決 定，圖1是本發明一種圓形的具有伸脹能力的柔性加強圈結構示意圖，除此之外，本發明柔 性加強圈的整體環狀(內周或外周)也可以是方形或其它任意的封閉曲面形狀。如圖1所 示，根據實際環狀的規格和尺寸，加強圈由兩個以上頭尾相連的子塊1組成。相鄰兩個子塊 1通過穿過該兩個子塊的相應連接端的第一通孔1-2的連接件固定連接。作為本實用新型的一種實施方式，如圖2所示，子塊1可在其內側間隔地開有弧形 凹槽1-1，每個子塊1的兩頭的連接端沿與加強圈的主平面垂直的方向各開有一個第一通 孔1-2，該第一通孔1-2為長孔。作為本實用新型的另一種實施方式，如圖3所示，在子塊1 的外側間隔地開有弧形凹槽1-1，每個子塊1的兩頭的相應連接端沿與加強圈的主平面垂 直的方向各開有一個圓形的第一通孔1-2。如圖4所示，子塊1還可在其內側間隔地開有方 形凹槽1-1，每個子塊1的兩頭的相應連接端沿與加強圈的主平面垂直的方向各開有一個 第一通孔1-2，該第一通孔1-2為長孔。本實用新型中，第一通孔1-2也可以圓孔。本實用 新型還可以在子塊1的內側和外側同時間隔地開有凹槽1-1。這些凹槽1-1不僅降低了加 強圈剛性，增加了柔性，而且便於與所要加強柱面進行連接；在子塊1的兩頭的連接端分別 設置第一通孔1-2，從而允許連接件在第一通孔1-2的尺寸範圍內沿周向適度伸脹，減小加 強圈的徑向溫度梯度引起的周向膨脹差，避免由溫差引起的熱應力附加載荷而導致對熱法 磷酸反應塔的結構性破壞。[0025]如圖5所示，相鄰兩個子塊1的相應連接端重疊，且在該兩個子塊1相互重疊的連 接端上，兩個子塊1相互對應的第一通孔1-2相對，連接件螺栓2依次穿過相鄰兩個子塊1 的相對的第一通孔1-2，通過該螺栓2將相鄰的兩個子塊1固定連接。如圖6所示，相鄰兩 個子塊1通過穿過該兩個子塊的相應連接端的第一通孔1-2的連接件固定連接。連接件包 括連接塊3和螺栓2，在連接塊3的兩端分別開第二通孔，連接塊3的兩端分別與相鄰兩個 子塊的相應連接端重疊，且在連接塊3與子塊1相應連接端的重疊部分，連接塊3的第二通 孔與子塊1的第一通孔1-2相對，螺栓2依次穿過該相對的第二通孔和子塊1的第一通孔 1-2，從而通過連接塊3和螺栓2將相鄰的兩個子塊1首尾固定連接，形成一個與所要加強 柱面的橫截面形狀對應的封閉環狀件，實現一種具有適度伸脹能力的封閉柔性加強圈。此 處的螺栓2也可由柱銷替換。本實用新型的相鄰兩個子塊1之間通過上述連接件固定連接成一個封閉的環狀 圈，保證了整體性，達到加強圈對熱法磷酸反應塔的加強目的。
權利要求一種具有伸脹能力的柔性加強圈，其特徵是所述加強圈包括兩個以上頭尾相連的子塊(1)，所述子塊(1)的內側和/或外側間隔地開有凹槽(1 1)，在各所述子塊(1)的連接端沿與加強圈的主平面垂直的方向設置有第一通孔(1 2)，相鄰兩個子塊(1)通過穿過該兩個子塊的相應連接端的第一通孔(1 2)的連接件固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種具有伸脹能力的柔性加強圈，其特徵是所述第一通孔 (1-2)為長孔或圓孔。
3.根據權利要求1或2所述的一種具有伸脹能力的柔性加強圈，其特徵是所述連接 件為螺栓或柱銷，所述相鄰兩個子塊(1)的相應連接端重疊且該兩個子塊(1)的相應的第 一通孔(1-2)相對，所述螺栓或柱銷穿過相鄰兩個子塊(1)的所述相對的第一通孔(1-2)。
4.根據權利要求1或2所述的一種具有伸脹能力的柔性加強圈，其特徵是所述連接 件包括連接塊(3)和螺栓(2)，所述連接塊(3)的兩端分別設有第二通孔，所述第二通孔為 圓孔或長孔，所述連接塊(3)的兩端分別與相鄰兩個子塊的相應連接端重疊且連接塊(3) 的第二通孔與相鄰兩個子塊(1)的相應第一通孔(1-2)相對，所述螺栓(2)穿過所述相對 的第二通孔和第一通孔(1-2)。
5.根據權利要求4所述的一種具有伸脹能力的柔性加強圈，其特徵是所述螺栓(2) 由柱銷替換。
專利摘要本實用新型公開了一種具有伸脹能力的柔性加強圈，包括兩個以上頭尾相連的子塊，所述子塊的內側和/或外側間隔地開有凹槽，在各所述子塊的連接端沿與加強圈的主平面垂直的方向設置有第一通孔，相鄰兩個子塊通過穿過該兩個子塊的相應連接端的第一通孔的連接件固定連接。本實用新型主要應用於熱法磷酸反應塔及其它採用排管翅片(膜式換熱面)鍋爐設備中，可避免由溫差引起的熱應力附加載荷而導致對熱法磷酸反應塔的結構性破壞；此外，相鄰的兩個子塊之間通過連接件固定連接成一個封閉的環狀圈，保證了整體性，達到加強圈對熱法磷酸反應塔的加強目的；在增加柔性的同時解決了換熱管與翅片自身剛度、溫差等原因引起的變形不協調問題。
文檔編號C01B25/18GK201731472SQ201020277140
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者何錦林, 宋耀祖, 張宇秋, 梁慧力, 王政偉, 蔣家羚 申請人:杭州誠泰化工機械有限公司