空分集裝式冷箱的製作方法

2023-10-05 07:36:29 2

本實用新型涉及的是一種用面板圍護而成的空分集裝式冷箱，適用於空氣分離制氧氮設備、制氬設備、制氫設備、換熱器及液化設備等低溫設備的封閉性集裝式冷箱，屬於空分製冷設備技術領域。

背景技術：

傳統空分冷箱採用散件式發貨至現場，再根據到貨情況開始現場安裝，而現場管理通常不夠嚴密，各種零件、設備、管道和儀表等等的數量又多，經常會有零件丟失或找不到，或運輸途中零件的遺失，又或發貨工廠發貨有誤，都會給現場安裝帶來很大的麻煩，甚至發生窩工貽誤工期的現象。

很多現場場地比較小，存貨條件較差且無序，安裝時要用到的零件往往堆在下面，大量時間都用在找零件上,現場安裝時各個專業的技術人員不可能長駐現場，如遇到各個專業間的配合問題時比較不方便,而現場人員往往為了趕工期還沒等技術人員趕到現場就自作主張先施工了，返工率比較高，即使等各專業的技術人員趕到現場再施工，工期也會被貽誤；現場安裝條件受場地條件、設備、人員和天氣等因素的限制比工廠組裝條件比差很多,質量不容易保證；現場安裝有大量的高空作業,焊接質量和人員安全不容易保證；現場作業受各種條件的約束在進度上比工廠作業要慢,建造進度一直不能改善。

綜上所述，傳統空分冷箱從加工、製造、安裝進度和質量等等方面都長時間得不到有利的提升，需要開發新的空分冷箱設計方法來改善它了。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種能將原來大部分的現場工作都轉移到工廠內完成，使場地條件、設備、人員和天氣等各方面因素都有了很大改善，產品質量、人員安全和施工進度等等都有保證的空分貨櫃式冷箱。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的：一種空分集裝式冷箱，它包括一四周採用桁架結構並用鋼板做面板圍護而成的密閉箱體，箱體的底面設置有供塔器支撐的底梁結構，箱體的頂面設置有頂梁，中間無樓層板，所述的桁架結構由四根垂直布置的冷箱柱，兩兩冷箱柱之間依垂直方向均勻固定的、圍合成矩形平面框的多根冷箱橫梁，在由上中下三根冷箱橫梁組成的桁架單元中安裝有兩根交叉布置的冷箱斜撐，且交叉點位於中間根冷箱橫梁的中點，冷箱斜撐的兩個端點分別固定在上下兩根冷箱橫梁與冷箱柱的連接節點上；

所述箱體內裝入有塔器底和冷箱底梁焊接連接的塔器，在塔器的適當位置設置兩個塔器的鞍座支撐，另在塔器的外圍設置有3-4道與冷箱連接以保持塔器水平橫向穩定的、待現場安裝完成後可拆除的臨時拉杆。

作為優選：所述的冷箱底梁為井字梁結構，所述冷箱底梁的至少兩根相鄰冷箱柱上設置有向外凸的冷箱吊耳；

所述的冷箱柱由型鋼材料製成的多根柱單元上下焊連而成，位於兩冷箱柱之間的冷箱橫梁通過兩端的梁翼緣與冷箱柱子之間採用剖口熔透焊焊連，其中梁腹板和冷箱柱子採用角焊縫焊接；所述冷箱斜撐通過兩端的連接板與焊接在梁柱單元上的連接板用螺栓連接，

作為優選：所述的冷箱底梁由底橫梁通過梁翼緣間的剖口熔透焊連接而成，且底橫梁的梁腹板間採用角焊縫焊接而成；所述冷箱柱和柱底板間採用剖口熔透焊連接。

本實用新型是在工廠完成所有冷箱結構，冷箱內設備、管道等其他各專業的組裝，冷箱內塔器直接落在冷箱結構的底梁上，工廠組裝時，冷箱某側面上設置軌道梁用於塔器推進冷箱內的組裝，冷箱和塔器間需要設置3至4根拉杆，在運輸吊裝時給塔器作為側向支撐，設計時要考慮工廠組裝工況，陸運工況或水運工況、水平吊裝工況、45度角吊裝工況、豎向吊裝工況和使用工況等多種工況。

本實用新型具有能將原來大部分的現場工作都轉移到工廠內完成，使場地條件、設備、人員和天氣等各方面因素都有了很大改善，產品質量、人員安全和施工進度等等都有保證等特點。

附圖說明

圖1是本實用新型所述空分集裝式冷箱的框架立面結構示意圖。

圖2是本實用新型所述空分集裝式冷箱的框架底梁層平面示意圖。

圖3是本實用新型所述空分集裝式冷箱的框架頂梁層平面示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作詳細的介紹：圖1、2、3所示，本實用新型所述的一種空分集裝式冷箱，它包括一四周採用桁架結構並用鋼板做面板圍護而成的密閉箱體，箱體的底面設置有供塔器支撐的底梁結構1，箱體的頂面設置有頂梁結構2，中間無樓層板，所述的桁架結構由四根垂直布置的冷箱柱3，兩兩冷箱柱3之間依垂直方向均勻固定的、圍合成矩形平面框的多根冷箱橫梁4，在由上中下三根冷箱橫梁4組成的桁架單元中安裝有兩根交叉布置的冷箱斜撐5，且交叉點位於中間根冷箱橫梁4的中點，冷箱斜撐5的兩個端點分別固定在上下兩根冷箱橫梁4與冷箱柱3的連接節點上；

所述箱體內裝入有塔器底和冷箱底梁焊接連接的塔器，在塔器的適當位置設置兩個塔器的鞍座支撐，另在塔器的外圍設置有3-4道與冷箱連接以保持塔器水平橫向穩定的、待現場安裝完成後可拆除的臨時拉杆（圖中未示）。

圖中所示，所述冷箱的底梁結構1為井字梁結構，所述冷箱的底梁結構的至少兩根相鄰冷箱柱3上設置有向外凸的冷箱吊耳6；

所述的冷箱柱3由型鋼材料製成的多根柱單元上下焊連而成，位於兩冷箱柱3之間的冷箱橫梁4通過兩端的梁翼緣與冷箱柱3的柱子之間採用剖口熔透焊焊連，其中梁腹板和冷箱柱3的柱子子採用角焊縫焊接；所述冷箱斜撐5通過兩端的連接板與焊接在梁柱單元上的連接板用螺栓連接，

本實用新型所述的冷箱底梁結構1由底橫梁7通過梁翼緣間的剖口熔透焊連接而成，且底橫梁7的梁腹板間採用角焊縫焊接而成；所述冷箱柱3和柱底板間採用剖口熔透焊連接。

實施例：本實用新型所述的貨櫃式冷箱和冷箱內塔器在出廠時已經是個組裝好的整體，塔器底部直接落在冷箱底梁結構1上。

空分貨櫃式冷箱是為內部低溫設備保冷的，所以內部填滿絕熱材料珠光砂，並與低溫設備和低溫管道間留有300mm以上的距離，否則冷箱面板會積霜甚至使碳鋼面板發生低溫冷脆現象。冷箱平面布置圖為矩形，除了冷箱的頂面和底面，中間無樓層板，四周採用桁架結構體系並用鋼板做面板圍護的密閉特種鋼結構，為了桁架結構的斜撐為二力杆，不受平面外荷載的影響，將面板及其加勁肋結構體系和桁架的斜撐脫開，保留一定的間距，使冷箱面板平面外的荷載，如珠光砂荷載、氮氣壓力和風荷載等不會直接傳導給斜撐，這樣更符合桁架結構體系的條件，使結構傳力路徑更加清晰明確。

由於空分貨櫃式冷箱及其內部所有的設備、管道和冷箱面板上的各種附件都是整體吊裝運輸的，所以冷箱結構體系承擔了所有的荷載並且要進行組裝工況，陸運工況或水運工況、水平吊裝工況、45度角吊裝工況、豎向吊裝工況和使用工況等多種工況的計算，但不包括珠光砂荷載，因為珠光砂是到現場填裝的。

貨櫃式冷箱內塔器及其附屬件和管道等荷載在正常使用時都落在冷箱結構底梁上，

對底梁要求較高，為減小底梁高度和底梁對塔器的支座穩定性，將支撐塔器的底梁設計成井字梁，塔器底和冷箱底梁焊接連接。貨櫃式冷箱的工廠組裝工況必須在冷箱結構的某組裝面上設置兩根臨時軌道梁以便將塔器沿著軌道梁推進冷箱內就位，並在塔器的適當位置設置兩個鞍座支撐塔器，待組裝完成後再將臨時軌道拆除。貨櫃式冷箱運輸工況如圖2所示，包括陸運工況和水運工況，冷箱底梁作為塔器的水平縱向支撐，塔器的鞍座作為塔器的豎向支撐，另外再設置3至4道臨時拉杆與冷箱連接以保持塔器的水平橫向穩定性，臨時拉杆的數量和截面大小通過計算確定，待現場安裝完成後拆除。貨櫃式冷箱吊裝工況主要設計計算考慮0度吊裝工況、45度吊裝工況和90度吊裝工況三種吊裝工況即可滿足要求。

本實用新型所述冷箱桁架結構所有杆件間的節點連接方式如下：

1)柱單元間的連接：一般型鋼長度不超過12m，但桁架柱長度很長，所以可以分成多個柱單元，柱單元間的節點連接方式為剖口熔透焊，焊縫等級為二級，工廠完成焊接工作。

2)梁柱單元間的連接：梁單元和柱子的節點連接方式為梁翼緣和柱子間採用剖口熔透焊，焊縫等級為二級，梁腹板和柱子採用角焊縫焊接，在工廠完成焊接工作。

3)斜撐單元與粱柱單元間的連接：斜撐單元兩端的連接板和焊接在梁柱單元上的連接板均由工廠完成鑽孔和焊接工作，連接板焊縫採用角焊縫，螺栓採用承壓型高強螺栓，連接板和連接板的螺栓連接工作也在工廠完成。

4)底梁單元間的連接：底梁單元間的連接方式為梁翼緣間的連接剖口熔透焊，焊縫等級為二級，梁腹板間的連接採用角焊縫焊接，在工廠完成焊接工作。

5)柱單元和柱底板間的連接：柱單元和柱底板間的連接採用剖口熔透焊，焊縫等級為一級，在工廠完成焊接工作。