CN202295741U - 一种超长换热器管束的防弯曲固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超长换热器管束的防弯曲固定装置，属于换热器的防弯曲固定装置领域。本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，包括多根换热管被环形折流板固定形成的管束，所述管束的外表沿轴向设置有多根支架，所述支架均布于环形折流板的四周，所述支架的外表设置有多个抱箍，所述管束的上端设置有上管板，所述上管板与支架固定连接。本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，保证管束在吊装时不会变形；能消除吊装时的弯曲现象，适合直径大于Φ1400mm，长度大于15000mm，长度与直径之比大于10，管束重量大于35吨的换热器管束的固定和吊装。

Description

一种超长换热器管束的防弯曲固定装置

技术领域

本实用新型涉及一种换热器的防弯曲固定装置，特别是一种用于换热器的管束与壳体立式装配的吊装机具以及管束运输过程中的防弯曲机具。

背景技术

目前，国内在制造换热器设备时，管束与壳体的装配全部采用卧式装入法，此方法的优点是简单易行、工期短、基本不需要制作专用工装、也不需要专用机具等，但是缺陷也非常大，主要是管束装入过程中，折流板与壳体内壁有很大的摩擦力，会直接拉伤壳体内壁，严重时会造成折流板弯曲变形，壳体内壁拉伤会产生一定的安全隐患，在特定的介质环境下还会降低抗腐蚀等性能，折流板弯曲变形会直接影响到换热器的换热效果，而且在实际装配过程中操作工人常常还会使用锤击壳体的方法以使装配更顺利一些，这样对于没有焊后热处理的设备会残留很大的应力；特别是一些超长、超大直径的换热器，若采用卧式装入法，上述缺陷更明显，而且可能造成无法装入的情况。

而采用立式装入法，进行管束与壳体的装配，就不会产生上述缺陷。 但超长换热器管束的换热管直径通常较小，一般在Φ12mm-Φ32mm之间，壁厚度1.5mm-4.0mm，其刚性很差，除了换热管外又无任何其他可增加刚性的支撑件，所以在吊装时会产生非常严重的弯曲现象，如不采取有效的加固措施，严重的弯曲会拉伤、甚至拉断换热管，或者根本无法起吊。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单，操作简便，管束不易变形，能够保证管束与壳体轻松装配的超长换热器管束的防弯曲固定装置；该防弯曲固定装置，能消除吊装时的弯曲现象，如应用在换热器管束与壳体的立式装配时，当管束从卧式到立式的吊装过程中不会产生弯曲，能消除安全隐患，使装配简单易行；如应用于远距离的运输，可保证管束不变形，适合直径大于Φ1400mm，管束长度大于15000mm，且长度与直径之比大于10，管束重量大于35吨的换热器管束的固定和吊装。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，包括多根换热管被环形折流板固定形成的管束，所述管束的外表沿轴向设置有多根支架，所述支架均布于环形折流板的四周，所述支架的外表设置有多个抱箍，所述管束的上端设置有上管板，所述上管板与支架焊接。

由于采用了上述结构，多根换热管被环形折流板固定形成的管束，在管束的外表沿轴向设置有多根支架，且采用多个抱箍进行固定，从而使得支架在管束的外表形成框架的承力结构，能够保证将管束从卧式吊起为立式的过程中，形成强有力受力主体，避免管束变形，也能保证管束在长距离运输的过程中，不会变形，支架均布于环形折流板的四周，从而使得支架对于整个管束以及环形折流板的作用力均匀，避免受力集中。在管束的上下两端分别设置有上管板和下管板，且均与管束固定连接，所述上管板还与支架固定，在上管板上设置有吊耳，因此可以通过吊耳将整个管束吊起，上管板与支架承受起整个管束，且在吊装的过程中，下管板下方需要垫质软的材料，避免吊装过程中，管束的下端损害。因为支架作为整个管束的受力主体，因此其变形小，能够保证管束在吊装时变形极小，即能保证吊装的安全性，又能保护换热管不被损伤，从而使管束能够顺利地装入到壳体内，同时，若需要进行远距离的运输，则避免管束变形。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，所述支架为槽钢支架，且所述槽钢支架为4根，均布于环形折流板的四周。

由于采用了上述结构，该支架采用槽钢支架，能够承受较大的力，且不易变形，槽钢支架为4根，均布于环形折流板的四周，使得槽钢支架在管束的周围，在吊装的过程中，能够从不同的方向作用力在环形折流板上，使得受力均匀，避免环形折流板以及管束在吊装的过程中损害。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，所述槽钢支架由长度相同的两根槽钢与一加强钢板组焊而成，两槽钢之间相向焊接，所述加强钢板位于两槽钢之间。

由于采用了上述结构，槽钢支架主要由两根槽钢相向进行焊接，即两槽钢的凹面相对，将槽钢的两边进行焊接，使之形成为一整体结构，具有较好的承力效果，而且确保槽钢支架能够承受起整个管束的重量，因此在两槽钢之间加焊加强钢板，该加强钢板的两边刚好在两槽钢的边部，从而组焊极为简单，且组焊后的槽钢支架结构稳定，承受力强，保证后续的吊装的使用安全。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，组焊形成的槽钢支架，其不直度小于10mm。

由于采用了上述结构，进行焊接后的槽钢支架，只有保证单根槽钢支架不直度小于10mm，才能保证槽钢支架与管束折流板相贴，且才能够保证管束在吊装的过程中，其变形较小，才能够保证管束被吊起后，在装入到壳体的过程中，避免与壳体的内壁相互摩擦，从而使得装配过程非常的顺利，消除装配过程中相互摩擦所带来的隐患。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，任意两抱箍之间相隔2.5m-3.5m，且沿管束的轴向等间距分布。

由于采用了上述结构，管束长度大于15000mm，需要在其外表相隔2.5m-3.5m等间距地设置多个抱箍，使得整个较长的管束外表各处，在吊装过程中极有可能变形的地方，特别是管束的中上段在吊装的过程中，受重力极易变形，通过抱箍将管束各段变形所受的重力，转化到槽钢支架上，由于槽钢支架承受力较大，极其不易变形，能够保证吊装过程中的安全，从而能够保证整个管束不变形，确保其在吊装完成后，能够装入轻松地装入到壳体内，不会对壳体的内壁造成任何的损害，保证整个换热器的使用安全。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，上管板上设置有吊耳，所述抱箍上设置有抱箍吊耳，所述槽钢支架上设置有槽钢架吊耳。

由于采用了上述结构，由于抱箍和槽钢支架重量较重，若采用人力进行运输极为不便，因此在上管板上设置有吊耳，抱箍上设置有抱箍吊耳，槽钢支架上设置有槽钢架吊耳，可以通过抱箍吊耳以及槽钢架吊耳，将抱箍和槽钢支架吊装至指定的位置和高度，从而保证工人在进行抱箍和槽钢支架的焊接过程中的安全，且省时省力，降低生产成本。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，所述吊耳采用轴式吊耳，且为两个，对称分布于上管板的外圆上。

由于采用了上述结构，两个吊耳均采用轴式吊耳，在吊装的过程中能够承受其整个管束的重量，吊耳对称分布于上管板的外圆上，使得在吊装的过程中，受力均匀。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，所述管束的外表设置有至少两个吊点，其中吊耳处为主起吊点，管束的其余处设置辅助吊点。

由于采用了上述结构，吊耳位于整个管束的上端，将吊耳处作为整个管束的主起吊点，从而能够将卧式的管束吊起形成立式结构，由于管束较长，因此在吊起的过程中管束的中部极易变形，因此除了在管束上端处设置吊点外，在管束的其它位置仍然需要设置吊点，从而保证整个管束在吊装的过程中，不易变形，确保管束从吊起的一刻至被完全吊起之间安全可靠， 且弯曲很小，从而能够在完全吊起后顺利地装入到壳体内，避免与壳体摩擦而损害壳体或者环形折流板，保证整个换热器的质量，消除安全隐患。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，所述辅助吊点设置于管束中下端的抱箍上。

由于采用了上述结构，采用两个吊点，其中吊耳处为主起吊点，承担整个管束的主要重力以及整个管束被完全吊起后承担整个管束的重力，而另外的辅助吊点，设置于管束中下端的抱箍上，对管束从吊装开始至整个管束被吊起形成立式的过程中，对管束的中下端起到一个支撑和辅导作用力的作用，避免管束的变形或者弯曲，取保整个管束能够被吊起，同时这个吊点设置于抱箍上，从而能够使得抱箍与槽钢支架成为吊装的主要受力体，承担起整个管束的重量，由于槽钢支架极其不易变形，从而保证管束在吊装的过程中，不易变形和弯曲。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.    本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，结构简单，操作简便，能够保证管束不易变形，应用于立式装配时管束与壳体能轻松装配；

2.    本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，能消除吊装时的弯曲现象，如应用在换热器的立式装配过程中，不会与壳体内壁产生较大的摩擦，消除安全隐患，装配简单易行；如应用于远距离的运输，可保证管束不变形；

3.    本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，适合直径大于Φ1400mm，管束长度大于15000mm，且长度与直径之比大于10，管束重量大于35吨的换热器管束的固定和吊装，值得推广应用。

附图说明

图1是现有的超长换热器管束的装配示意图；

图2是本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置的结构示意图；

图3是图2中A-A的剖视图；

图4是超长换热器管束装入壳体的装配示意图。

图中标记：1-管束、2-壳体、3-吊装弧板、4-壳内定滑轮、5-壳外定滑轮、6-牵引钢绳、7-壳体固定支架、8-板式吊耳、9-脚手架、10-固定架、11-预埋钢板、12-吊耳、13-抱箍、13-1-抱箍吊耳、14-上管板、15-槽钢支架、15-1-槽钢架吊耳、16-环形折流板、F-拉力、F1-主起吊点、F2-辅助吊点。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，为现有的超长换热器管束的卧式装配示意图，其中该管束在装配的过程中，其装配方法如下：

1.将壳体2吊放在2个转胎上，并保证壳体基本水平；

2.调整壳体2方位与管束1现在实际放置的方位一致；

3.采用两个壳体固定支架7将壳体2抱紧固定在地面预埋件上；

4.在壳体2外壁裙座垫板位置的水平方向两边各组焊一个定滑轮支架，并放入壳内定滑轮4，用作水平牵引管束1；

5.在壳体2的左端-2米处组焊一个壳外定滑轮5，下端焊接牢固固定在地面预埋件上，用于水平牵引管束1；

6.在下管板的端面靠近外圆处焊接4个板式吊耳8用于管束1水平牵引；在上管板外圆组焊两个板式吊耳用于管束水平牵引；

7.采用三台吊车将管束1整体吊起，管束垫板应均布，三台吊车应同时起吊；管束1应基本保持水平，中心线高度与壳体2一致；

8.三台吊车同时开动将管束1向壳体2内装入，同时采用另一台吊车将管束1进行轴向牵引；

9.当管束1装入壳体2的1/3长度后，将吊装管束1的3台吊车调整为2台，换下的一台用作管束1轴向牵引，与先前的一台共2台同时用作水平牵引；

10.同时开动起吊管束1的两台吊车，两处轴向牵引吊车也同时牵引，慢慢将整个管束装入壳体内。  

卧式装配方法，管束在装入过程中，折流板与壳体内壁有很大的摩擦力，会直接拉伤壳体内壁，严重时会造成折流板弯曲变形，壳体内壁拉伤会产生一定的安全隐患，在特定的介质环境下还会降低抗腐蚀等性能，折流板弯曲变形会直接影响到换热器的换热效果，而且在实际装配过程中操作工人常常还会使用锤击壳体的方法以使装配更顺利一些，这样对于没有焊后热处理的设备会残留很大的应力；特别是一些超长、超大直径的换热器，若采用卧式装入法，上述缺陷更明显，而且可能造成无法装入的情况。

因此根据上述情况，为了避免卧式装配方法所带来的安全隐患，固拟采用立式装配方法进行装配，但是立式装配法在装配的过程中，需要先将管束1整体吊起装入到壳体2内，但是为了管束的生产方便，需要将管束进行卧式安装，待安装完成后，再将其从卧式吊起形成立式，再从壳体的顶部装入。采用立式装配法，需要将管束1从卧式吊起形成立式，此过程中，如何避免管束1变形或者弯曲尤为重要，因此本实用新型专门为了避免其弯曲变形，设计出专用的吊装工具。

如图2、图3和图4所示，本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，包括多根换热管被环形折流板16固定形成的管束1，所述管束1的外表沿轴向设置有四根槽钢支架15，根据需要可以设置为三根或者五根，或者更多个，所述槽钢支架15均布于环形折流板16的四周，所述槽钢支架15由长度相同的两根槽钢与一加强钢板组焊而成，两槽钢之间相向焊接，所述加强钢板位于两槽钢之间，组焊形成的槽钢支架15，其不直度小于10mm，所述槽钢支架15的外表设置有多个抱箍13，本实施例采用6个抱箍13，任意两抱箍（13）之间相隔2.5m-3.5m，可以根据实际管束长度任意选择，且沿管束1的轴向等间距分布，当然可以根据管束1的实际长度设计5个或7个或8个，或者更多个，以满足实际的使用为准，所述抱箍13上设置有抱箍吊耳13-1，所述槽钢支架15上设置有槽钢架吊耳15-1，用于抱箍13和槽钢支架15的焊接以及安装运输，所述管束1的上端设置有上管板14，管束1的下端设置有下管板，所述上管板14与槽钢支架15和管束1固定连接，所述上管板14上设置有吊耳12，所述吊耳12采用轴式吊耳，且为两个，对称分布于上管板14的外圆上，用于吊装使用。所述管束1的外表设置有两个吊点，其中吊耳12处为主起吊点F1，还设置有另外一个辅助吊点F2，所述辅助吊点F2设置于管束1中下端的抱箍13上，当然可以设置多个辅助吊点，但是本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，减少了超长管束的吊点个数，降低了吊装时的吊装成本。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其中槽钢架的制作：根据管束1的长度及直径，选用8根规格为28#-32#普通热轧槽钢，长度比管束的长度稍长200-300mm，另下4件厚度为δ20mm，长度和宽度与槽钢一样的加强钢板，将2根槽钢与1件加强钢板组焊为槽钢架，可采用间断焊，组焊后应进行校直，不直度应小于10mm，共制作4根。抱箍13的制作：抱箍13内直径为4根槽钢架组装到管束上以后的最大处外直径，厚度为δ20mm，长度350mm-400mm，数量按抱箍间隔3米计算，一般为6-7个，但是需要保证任意两抱箍13之间的间距在2.5m-3.5m之间；采用自动切割机下料、卷制圆弧、焊接（可点焊）纵焊缝、校圆工序制作，为方便组装，校圆后可将抱箍切割成两半或将原纵焊缝处割开，组装后再焊接。

槽钢支架及的组装：①将4根槽钢支架与管束进行组装，4根槽钢支架应尽量与折流板相贴，其最大间隙不宜超过10mm；②组装抱箍与槽钢支架，相邻两个抱箍间隔3米左右，最下面一个抱箍应伸出下管板100mm，抱箍与槽钢架应紧贴；③组焊抱箍与槽钢架，其焊角高度不小于15mm；④组焊槽钢架与上管板，槽钢架与上管板相接部分按管板实际结构修割，焊接材料应与管板材料匹配； 槽钢架与折流板及下管板不焊。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其吊装方法如下：

1.    将壳体2从卧式吊装为立式，并放入地坑内，并采用30#槽钢将筒体与地坑侧壁上预埋件连接固定，要求筒体固定后垂直度偏差≤15mm；

2.    管束吊装和装配：①采用管板上工装吊耳，将加固后的管束从卧式吊装为立式, 要求起吊速度应缓慢，并避免产生大的冲击力； 当整个管束吊为立式后，逐节割断并取下槽钢支架；②将管束移至壳体上方并装入壳体内：要求管束在装入过程中应尽量缓慢，严禁水平晃动；③当管束完全装入壳体后，按施工图及管口方位图调整好方位并按制造工艺组对点焊牢固上管板与壳体环缝，错边量应符合标准要求；④采用壳程筒体上工装吊耳将整个部件吊起并放为卧式，要求：至少应两个吊点同时起吊，起吊速度应缓慢，并避免产生大的冲击力；⑤采用气割方法割下支座及吊耳等工装，应尽量避免伤及母材，并对残留部分进行打磨处理，按工艺图纸及标准要求进行相应的无损检测，对Cr-Mo钢等特殊材料还应进行消除压力热处理。

本实用新型的超长换热器管束的防弯曲固定装置，结构简单，操作简便，能够保证管束与壳体轻松装配，且管束不易变形；能消除吊装时的弯曲现象，且在装配过程中，不会与壳体内壁有任何的摩擦，消除安全隐患，装配简单易行，若需要远距离运输时，同样能够保证管束的固定不变形。适合直径大于Φ1400mm，管束长度大于15000mm，且长度与直径之比大于10，管束重量大于35吨的列管式换热器管束的固定和吊装，值得推广应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种超长换热器管束的防弯曲固定装置，包括多根换热管被环形折流板（16）固定形成的管束（1），其特征在于：所述管束（1）的外表沿轴向设置有多根支架，所述支架均布于环形折流板（16）的四周，所述支架的外表设置有多个抱箍（13），所述管束（1）的上端设置有上管板（14），所述上管板（14）与支架焊接。

2.如权利要求1所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：所述支架为槽钢支架（15），且所述槽钢支架（15）为4根，均布于环形折流板（16）的四周。

3.如权利要求2所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：所述槽钢支架（15）由长度相同的两根槽钢与一加强钢板组焊而成，两槽钢之间相向焊接，所述加强钢板位于两槽钢之间。

4.如权利要求3所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：组焊形成的槽钢支架（15），其不直度小于10mm。

5.如权利要求1或2或3或4所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：任意两抱箍（13）之间相隔2.5m-3.5m，且沿管束（1）的轴向等间距分布。

6.如权利要求2或3或4所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：所述上管板（14）上设置有吊耳（12），所述抱箍（13）上设置有抱箍吊耳（13-1），所述槽钢支架（15）上设置有槽钢架吊耳（15-1）。

7.如权利要求1或2或3或4所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：所述吊耳（12）采用轴式吊耳，且为两个，对称分布于上管板（14）的外圆上。

8.如权利要求1或2或3或4所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：所述管束（1）的外表设置有至少两个吊点，其中吊耳（12）处为主起吊点（F1），管束（1）的其余处设置辅助吊点。

9.如权利要求8所述的超长换热器管束的防弯曲固定装置，其特征在于：所述辅助吊点（F2）设置于管束（1）中下端的抱箍（13）上。

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