专利名称：通用塔器教具的制作方法
技术领域：
本发明所 述的通用塔器教具，涉及一种教具、具体为可拼装成不同结构的塔器教具。
背景技术：
目前塔器设备是化工生产过程中普遍应用的传质设备，也是高校化工大类学生必修的课程内容。工业应用的每台塔器设备都是固定的焊接结构，体型庞大，结构复杂，借助于课堂和教材上的理论描述，很难掌握基本结构，更易形成在模糊和抽象的基本结构的概念上，进一步学习相关理论课程的弊端，往往效率低下，学而不实。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的通用塔器教具，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的通用塔器教具。将工业上庞大设备缩微化处理，归类塔器设备多种机械结构特征于一段塔节内，在一段塔节内通过安装、组合不同内件来实现不同机械结构塔器设备的过程，保障课堂工程教学质量。用以解决现有技术中存在的通过理论描述不易掌握基本结构，造成模糊和抽象的基本结构概念，使教学质量及学习效率低下，学而不实。本发明的技术解决方案是这样实现的本发明所述的通用塔器教具，其特征在于是由基座、塔节、支撑圈、连接带、耳式支座、支撑中间梁、支撑边梁、中间受液盘、两侧受液盘、降液板及溢流堰所组成；基座与塔节通过法兰相连接；支撑圈通过支撑圈连接凸起插入塔节内壁上环向均布的支撑圈连接凹槽装于塔节内壁上；支撑圈上的榫头插入连接带榫槽内、同时将连接带设置的连接带连接凸起插入塔节内壁面的连接带连接凹槽加以定位；支撑中间梁与支撑边梁装于支撑圈上；中间受液盘装于位于中间位置的耳式支座上、两侧受液盘装于支撑边梁和位于两侧位置的耳式支座上；耳式支座通过支座筋板上的支座连接凸起与塔节内壁上的耳式支座连接凹槽装于塔节内壁上，并通过螺栓固定；连接带上由上至下装有溢流堰和降液板、是用连接带上的螺栓孔与降液板和溢流堰上的螺栓孔配合安装。本发明所述的塔节是由强度外壳体与内壳体所组成；内壳体的内壁上环向均布设置有4层支撑圈连接凹槽，每层18个支撑圈连接凹槽；内壳体的内壁上设置有9层连接带连接凹槽，每层8个连接带连接凹槽轴向对称；内壳体的内壁上加工有4层耳式支座连接凹槽，下三层4对耳式支座连接凹槽环向均布，顶层耳式支座连接凹槽为8对，其中4对与下三层相同设置，另外4对于X轴转向56度,并沿Y轴对称分布；内壳体的内壁上加工有5层定位螺孔；在塔节的侧壁上加工有人孔或手孔组合件；在塔节的上下两端加工有法兰。本发明所述的支撑圈为圆弧形设计，根据需要可加工为不同长短；在支撑圈外沿加工有支撑圈连接凸起，用以与塔节内壁上的支撑圈连接凹槽配合使用；在支撑圈的两端或一端加工有支撑圈连接榫头；在支撑圈的下面设置有与支撑中间梁和支撑边梁链接的筋板，在筋板上加工有螺栓孔。本发明所述的连接带为长条形结构，在其长边的单侧设置有连接带连接凸起，用以与塔节内壁上的连接带连接凹槽配合使用；连接带上还设置有支撑圈连接榫槽及螺栓孔；连接带上的支撑圈连接榫槽与支撑圈连接榫头配合使用。本发明所述的耳式支座由支座筋板、腹板及盖板组成；在支座筋板上加工有耳式支座连接凸起；在腹板和盖板上加工有螺栓孔。本发明所述的支撑中间梁与支撑边梁为角型结构材料，支撑中间梁和支撑边梁两端的角型材料的立板长于横板，长出的长度等于支撑圈上设置的筋板的长度；并在长出的立板上加工有螺栓孔、与支撑圈上设置的筋板上的螺栓孔配合使用。如组装双溢流带中间和两侧受液盘板式塔结构取一节塔节，在四层环向均布的支撑圈连接凹槽上交替装上适合组装双溢流结构的支撑圈，然后将连接带上的支撑圈连接榫槽与支撑圈连接榫头相连接，再将连接带上的连接带连接凸起与内壳体内壁面上的连接带连接凹槽连接，在第一层和第三层支撑圈上装上支撑边梁、装上位于中间位置的耳式支座、在支座上放置中间受液盘、在两侧连接带上自上向下安装上溢流堰和降液板，在第二层和第四层支撑圈上装上支撑边梁和支撑中间梁、装上位于两侧位置的耳式支座、在两侧耳式支座和支撑边梁上安装两侧受液盘、在中间位置的降液带上自上向下安装溢流堰和降液板，这样就组装成一种双溢流带中间和两侧受液盘板式塔的塔板支撑结构。其中支撑主梁和边梁与支撑圈上的筋板的连接；溢流堰和降液板与连接带的连接；耳式支座与内壳体壁面的紧固连接全部采用通用螺纹结构配合安装，便于拆卸和组装。再将塔节通过法兰与基座相连接，这样就组装成一种双溢流带两侧受液盘的板式塔结构。如组装单溢流无受液盘板式塔结构取一节塔节，在四层均布的支撑圈连接凹槽上交替对称装上四个适合组装单溢流的支撑圈，然后将连接带上的支撑圈连接榫槽与支撑圈连接榫头相连接，再将连接带上的连接带连接凸起与内壳体内壁面上的连接带连接凹槽连接，在四层支撑圈上装上支撑边梁，在两侧连接带上自上向下安装上溢流堰和降液板，这 样就组装成一种单溢流无受液盘板式塔的塔板支撑结构。再将塔节通过法兰与基座相连接，这样就组装成一种单溢流无受液盘板式塔结构。以上只是本发明的两种拼装形式，通过不同的拼装结构可以组装成大型板式塔单、双溢流结构；大型板式塔单、双溢流带受液盘结构；小型板式塔拉杆结构；小型板式塔层叠结构；填料塔结构的支撑固定结构等多种形式。本发明的有益效果是采用简单、缩微化的通用塔器教具，高效率学习多种工业塔器设备的内部结构。在技术处理上采用将多种固定焊接结构的塔器内部结构，用可以组装、拆卸的过程在一段塔节内实现，所提出的塔内壁与支撑圈、连接带和支座的连接结构特征，以及支撑圈、连接带和支座与外扩零部件的连接结构关系，解决了在一段塔节内可实现大型板式塔单、双溢流结构；大型板式塔单、双溢流带受液盘结构；小型板式塔拉杆结构；小型板式塔层叠结构；填料塔结构的支撑固定结构，通过这些结构可进一步与外扩零部件连接组成相对应的塔器设备，完成在一个塔节内实现多种塔器设备结构的过程。本发明的优点是显而易见的，主要表现在
本发明是结构简单、缩微化的通用塔器教具，可以高效率学习多种工业塔器设备的内部结构。在技术处理上采用将多种固定焊接结构的塔器内部结构，用可以组装、拆卸的过程在一段塔节内实现。可以组装成大型板式塔单、双溢流结构；大型板式塔单、双溢流带受液盘结构；小型板式塔拉杆结构；小型板式塔层叠结构；填料塔结构的支撑固定结构，方便教学，使学生在拼接中了解掌握各种塔结构的细节。本发明具有结构新颖、加工简便、组装拆卸方便、形式多样、灵活、教学直观易掌握等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
本发明共有11幅附图，其中附图I本发明结构示意图；附图2本发明塔节结构示意图；附图3本发明组装成双溢流带受液盘结构示意图；附图4本发明组装成单溢流不带受液盘结构示意图；附图5为附图3的A-A视图；附图6为附图5的I部放大视图；附图7为附图4的II部放大视图；附图8为耳式支座结构示意图；附图9为支撑圈结构示意图；附图10为附图9的俯视图；附图11为连接带结构示意图在图中I、基座2、塔节3、强度外壳体4、内壳体5、人孔或手孔组合件6、法兰7、支撑圈连接凹槽8、连接带连接凹槽9、耳式支座连接凹槽10、定位螺孔11、支撑圈12、连接带13、耳式支座14、支撑中间梁15、支撑边梁16、中间受液盘17、两侧受液盘18、降液板19、支撑圈连接凸起20、支撑圈上的榫头21、筋板22、螺栓孔23、连接带连接凸起24、支撑圈连接榫槽25、支座筋板26、腹板27、盖板28、耳式支座连接凸起29、溢流堰。
具体实施例方式本发明的具体实施例如附图所示，其特征在于是由基座I、塔节2、撑圈11、连接带12、耳式支座13、支撑中间梁14、支撑边梁15、中间受液盘16、两侧受液盘17、降液板18及溢流堰29所组成；基座I与塔节2通过法兰6相连接；支撑圈11通过支撑圈连接凸起19插入塔节2内壁上环向均布的支撑圈连接凹槽7装于塔节2内壁上；支撑圈上的榫头20插入连接带榫槽24内、同时将连接带设置的连接带连接凸起23插入塔节2内壁面的连接带连接凹槽8加以定位；支撑中间梁14与支撑边梁15装于支撑圈11上；中间受液盘16装于位于中间位置的耳式支座13上、两侧受液盘17装于支撑边梁15和位于两侧位置的耳式支座13上；耳式支座13通过支座筋板25上的支座连接凸起28与塔节2内壁上的耳式支座连接凹槽9装于塔节2内壁上，并通过螺栓固定；连接带12上由上至下装有溢流堰29和降液板18、是用连接带12上的螺栓孔22与降液板18和溢流堰上29的螺栓孔配合安装。塔节2是由强度外壳体3与内壳体4所组成；内壳体4的内壁上环向均布设置有4层支撑圈连接凹槽7，每层18个支撑圈连接凹槽7 ;内壳体4的内壁上设置有9层连接带连接凹槽8，每层8个连接带连接凹槽8轴向对称；内壳体4的内壁上加工有4层耳式支座连接凹槽9，下三层4对耳式支座连接凹槽9环向均布，顶层耳式支座连接凹槽9为8对，其中4对与下三层相同设置,另外4对于X轴转向56度,并沿Y轴对称分布；内壳体4的内壁上加工有5层定位螺孔10 ;在塔节2的侧壁上加工有人孔或手孔组合件5 ;在塔节2的上下两端加工有法兰6。支撑圈11为圆弧形设计，根据需要可加工为不同长短；在支撑圈11外沿加工有支撑圈连接凸起19，用以与塔节2内壁上的支撑圈连接凹槽7配合使用；在支撑圈11的两端或一端加工有支撑圈连接榫头20 ;在支撑圈11的下面设置有与支撑中间梁14和支撑边梁15链接的筋板21，在筋板21上加工有螺栓孔22。连接带12为长条形结构，在其长边的单侧设置有连接带连接凸起23，用以与塔节2内壁上的连接带连接凹槽8配合使用；连接带12上还设置有支撑圈连接榫槽24及螺栓孔22 ;连接带12上的支撑圈连接榫槽24与支撑圈连接榫头20配合使用。
耳式支座13由支座筋板25、腹板26及盖板27组成；在支座筋板25上加工有耳式支座连接凸起28 ;在腹板26和盖板27上加工有螺栓孔22。支撑中间梁14与支撑边梁11为角型结构材料，支撑中间梁14和支撑边梁15两端的角型材料的立板长于横板，长出的长度等于支撑圈11上设置的筋板21的长度；并在长出的立板上加工有螺栓孔22、与支撑圈11上设置的筋板21上的螺栓孔22配合使用。以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.ー种通用塔器教具，其特征在于是由基座(I)、塔节(2)、支撑圈(11)、连接带(12)、耳式支座(13)、支撑中间梁(14)、支撑边梁(15)、中间受液盘(16)、两侧受液盘(17)、降液板(18 )及溢流堰(29 )所组成；基座(I)与塔节(2 )通过法兰(6 )相连接；支撑圈(11)通过支撑圈连接凸起(19)插入塔节(2)内壁上环向均布的支撑圈连接凹槽(7)装于塔节(2)内壁上；支撑圈上的榫头(20)插入连接带榫槽(24)内、同时将连接带设置的连接带连接凸起(23)插入塔节(2)内壁面的连接带连接凹槽(8)加以定位；支撑中间梁(14)与支撑边梁(15)装干支撑圈(11)上；中间受液盘(16)装于位于中间位置的耳式支座(13)上、两侧受液盘(17)装干支撑边梁(15)和位于两侧位置的耳式支座(13)上；耳式支座(13)通过支座筋板(25)上的支座连接凸起(28)与塔节(2)内壁上的耳式支座连接凹槽(9)装于塔节(2)内壁上，并通过螺栓固定；连接带(12)上由上至下装有溢流堰(29)和降液板(18)、是用连接带(12)上的螺栓孔(22)与降液板(18)和溢流堰上(29)的螺栓孔配合安装。
2.根据权利要求I所述的通用塔器教具，其特征在于所述的塔节(2)是由强度外壳体(3)与内壳体(4)所组成；内壳体(4)的内壁上环向均布设置有4层支撑圈连接凹槽(7)，每层18个支撑圈连接凹槽(7);内壳体(4)的内壁上设置有9层连接带连接凹槽(8)，每层8个连接带连接凹槽(8)轴向对称；内壳体(4)的内壁上加工有4层耳式支座连接凹槽(9)，下三层4对耳式支座连接凹槽(9)环向均布，顶层耳式支座连接凹槽(9)为8对，其中4对与下三层相同设置，另外4对于X轴转向56度,并沿Y轴对称分布；内壳体(4)的内壁上加エ有5层定位螺孔(10);在塔节(2)的侧壁上加工有人孔或手孔组合件(5);在塔节(2)的上下两端加工有法兰(6)。
3.根据权利要求I所述的通用塔器教具，其特征在于所述的支撑圈(11)为圆弧形设计，根据需要可加工为不同长短；在支撑圈(11)外沿加工有支撑圈连接凸起(19)，用以与塔节(2)内壁上的支撑圈连接凹槽(7)配合使用；在支撑圈(11)的两端、或一端加工有支撑圈连接榫头(20);在支撑圈(11)的下面设置有与支撑中间梁(14)和支撑边梁(15)链接的筋板(21)，在筋板(21)上加工有螺栓孔(22)。
4.根据权利要求I所述的通用塔器教具，其特征在于所述的连接带(12)为长条形结构，在其长边的单侧设置有连接带连接凸起(23)，用以与塔节(2)内壁上的连接带连接凹槽(8)配合使用；连接带(12)上还设置有支撑圈连接榫槽(24)及螺栓孔(22);连接带(12)上的支撑圈连接榫槽(24)与支撑圈连接榫头(20)配合使用。
5.根据权利要求I所述的通用塔器教具，其特征在于所述的耳式支座(13)由支座筋板(25),腹板(26)及盖板(27)组成；在支座筋板(25)上加工有耳式支座连接凸起(28);在腹板(26)和盖板(27)上加工有螺栓孔(22)。
6.根据权利要求I所述的通用塔器教具，其特征在于所述的支撑中间梁(14)与支撑边梁15为角型结构材料，支撑中间梁(14)和支撑边梁(15)两端的角型材料的立板长于横板，长出的长度等干支撑圈(11)上设置的筋板(21)的长度；并在长出的立板上加工有螺栓孔(22)、与支撑圈(11)上设置的筋板(21)上的螺栓孔(22)配合使用。
全文摘要
本发明所述的通用塔器教具，涉及一种教具、具体为可拼装成不同结构的塔器教具。基座与塔节通过法兰相连接；支撑圈通过支撑圈连接凸起插入塔节内壁上环向均布的支撑圈连接凹槽装于塔节内壁上；支撑圈上的榫头插入连接带榫槽内、同时将连接带设置的连接带连接凸起插入塔节内壁面的连接带连接凹槽加以定位；支撑中间梁与支撑边梁装于支撑圈上；中间受液盘装于位于中间位置的耳式支座上、两侧受液盘装于支撑边梁和位于两侧位置的耳式支座上；耳式支座通过支座筋板上的支座连接凸起与塔节内壁上的耳式支座连接凹槽装于塔节内壁上，并通过螺栓固定；连接带上由上至下装有溢流堰和降液板、是用连接带上的螺栓孔与降液板和溢流堰上的螺栓孔配合安装。
文档编号G09B23/24GK102842260SQ20121033488
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者张健, 修景海 申请人:大连理工大学