专利名称：一种具有伸胀能力的柔性加强圈的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及加强圈，尤其是涉及具有伸胀能力的柔性加强圈，应用于热法磷 酸反应塔及其它采用排管翅片(膜式换热面)锅炉设备中。
背景技术：
为增强设备整体或局部的刚性和稳定性而固定于设备的内侧或外侧的环状构件 称为加强圈。一般的加强圈均为整体的型钢件，称之为刚性加强圈，是一个刚性体。如图7 是一种扁钢型刚性加强圈4的结构示意图。在热法磷酸反应塔及其它采用排管翅片(膜式换热面)设备中，如图8和图9所 示，此类换热面均为管子5——翅片6的薄壁体，管子5均很长，由管子5组成的排管所形成 的膜式换热面实际上相当于薄壁长柱体，此薄壁柱面不但需在单面高温下单面换热，内外 表面温差较大，而且还是轴向载荷的承受体，对稳定性要求高。如果不设加强圈，稳定性差， 可能会出现过度变形，导致设备稳定失效；如果设置上述的刚性加强圈，一方面不仅因管子 翅片不平整，而且翅片与管子变形不均衡，导致其与翅片、排管连接困难。另一方面此类设 备其径向温度梯度大、热膨胀不均勻引起的温差应力大，过度刚性可能因其变形不协调导 致结构性破坏。以上两种情况都将影响此类设备整体的长期安全运行。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种具有伸胀能力的柔性加强圈。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是该具有伸胀能力的柔性加强 圈包括两个以上头尾相连的子块，所述子块的内侧和/或外侧间隔地开有凹槽，在各所述 子块的连接端分别沿与加强圈的主平面垂直的方向设置有第一通孔，相邻两个子块通过穿 过该两个子块的相应连接端的第一通孔的连接件固定连接。进一步地，本实用新型所述第一通孔为长孔或圆孔。进一步地，本实用新型所述连接件为螺栓或柱销，所述相邻两个子块的相应连接 端重叠且该两个子块的相应的第一通孔相对，所述螺栓或柱销穿过相邻两个子块的所述相 对的第一通孔。进一步地，本实用新型所述连接件包括连接块和螺栓，所述连接块的两端分别设 有第二通孔，所述第二通孔为圆孔或长孔，所述连接块的两端分别与相邻两个子块的相应 连接端重叠且连接块的第二通孔与相邻两个子块的相应第一通孔相对，所述螺栓穿过所述 相对的第二通孔和第一通孔。进一步地，本实用新型所述螺栓由柱销替换。与背景技术相比，本实用新型具有的有益效果是1)本实用新型柔性加强圈将整体的加强圈分解成多块子块的首尾连接结构，在 子块的连接端分别设置第一通孔，从而允许连接件在第一通孔的尺寸范围内沿周向适度伸 胀，减小加强圈的径向温度梯度引起的周向膨胀差，避免由温差引起的热应力附加载荷而导致对热法磷酸反应塔的结构性破坏；此外，相邻的两个子块之间通过连接件固定连接成 一个封闭的环状圈，保证了整体性，达到加强圈对热法磷酸反应塔的加强目的。2)本实用新型柔性加强圈的各子块的内侧和/或外侧根据排管的尺寸，间隔地开 一定规格及数量的凹槽，凹槽内可以嵌入排管与翅片，不仅解决了加强圈与排管与翅片的 连接问题，而且降低了加强圈刚性，增加了柔性，同时解决了换热管与翅片自身刚度、温差 等原因引起的变形不协调问题。3)本实用新型柔性加强圈对于热法磷酸反应塔及其它采用排管翅片(膜式换热 面)的薄壁长柱体结构设备，根据实际规格及长径比沿设备排管长度方向设置一定数量的 本实用新型柔性加强圈，可将长柱体转变为多节短柱体，从而增加此类设备的整体稳定性。
图1是一种圆形具有伸胀能力的柔性加强圈结构示意图；图2是一种内侧开弧形凹槽、两端带长圆孔的子块结构示意图；图3是一种外侧开弧形凹槽、两端带圆孔的子块结构示意图；图4是内侧开有方形凹槽的子块结构示意图；图5是当连接件为螺栓时，相邻子块之间的连接示意图；图6是当连接件为连接块和螺栓的组合体时，相邻子块之间的连接示意图；图7是现有技术中扁钢型刚性加强圈的结构示意图；图8是热法磷酸反应塔排管翅片换热面；图9是图8的A-A剖视局部示意具体实施方式
本发明柔性加强圈的整体环状(内周或外周)根据所要加强柱面的横截面形状决 定，图1是本发明一种圆形的具有伸胀能力的柔性加强圈结构示意图，除此之外，本发明柔 性加强圈的整体环状(内周或外周)也可以是方形或其它任意的封闭曲面形状。如图1所 示，根据实际环状的规格和尺寸，加强圈由两个以上头尾相连的子块1组成。相邻两个子块 1通过穿过该两个子块的相应连接端的第一通孔1-2的连接件固定连接。作为本实用新型的一种实施方式，如图2所示，子块1可在其内侧间隔地开有弧形 凹槽1-1，每个子块1的两头的连接端沿与加强圈的主平面垂直的方向各开有一个第一通 孔1-2，该第一通孔1-2为长孔。作为本实用新型的另一种实施方式，如图3所示，在子块1 的外侧间隔地开有弧形凹槽1-1，每个子块1的两头的相应连接端沿与加强圈的主平面垂 直的方向各开有一个圆形的第一通孔1-2。如图4所示，子块1还可在其内侧间隔地开有方 形凹槽1-1，每个子块1的两头的相应连接端沿与加强圈的主平面垂直的方向各开有一个 第一通孔1-2，该第一通孔1-2为长孔。本实用新型中，第一通孔1-2也可以圆孔。本实用 新型还可以在子块1的内侧和外侧同时间隔地开有凹槽1-1。这些凹槽1-1不仅降低了加 强圈刚性，增加了柔性，而且便于与所要加强柱面进行连接；在子块1的两头的连接端分别 设置第一通孔1-2，从而允许连接件在第一通孔1-2的尺寸范围内沿周向适度伸胀，减小加 强圈的径向温度梯度引起的周向膨胀差，避免由温差引起的热应力附加载荷而导致对热法 磷酸反应塔的结构性破坏。[0025]如图5所示，相邻两个子块1的相应连接端重叠，且在该两个子块1相互重叠的连 接端上，两个子块1相互对应的第一通孔1-2相对，连接件螺栓2依次穿过相邻两个子块1 的相对的第一通孔1-2，通过该螺栓2将相邻的两个子块1固定连接。如图6所示，相邻两 个子块1通过穿过该两个子块的相应连接端的第一通孔1-2的连接件固定连接。连接件包 括连接块3和螺栓2，在连接块3的两端分别开第二通孔，连接块3的两端分别与相邻两个 子块的相应连接端重叠，且在连接块3与子块1相应连接端的重叠部分，连接块3的第二通 孔与子块1的第一通孔1-2相对，螺栓2依次穿过该相对的第二通孔和子块1的第一通孔 1-2，从而通过连接块3和螺栓2将相邻的两个子块1首尾固定连接，形成一个与所要加强 柱面的横截面形状对应的封闭环状件，实现一种具有适度伸胀能力的封闭柔性加强圈。此 处的螺栓2也可由柱销替换。本实用新型的相邻两个子块1之间通过上述连接件固定连接成一个封闭的环状 圈，保证了整体性，达到加强圈对热法磷酸反应塔的加强目的。
权利要求一种具有伸胀能力的柔性加强圈，其特征是所述加强圈包括两个以上头尾相连的子块(1)，所述子块(1)的内侧和/或外侧间隔地开有凹槽(1 1)，在各所述子块(1)的连接端沿与加强圈的主平面垂直的方向设置有第一通孔(1 2)，相邻两个子块(1)通过穿过该两个子块的相应连接端的第一通孔(1 2)的连接件固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有伸胀能力的柔性加强圈，其特征是所述第一通孔 (1-2)为长孔或圆孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有伸胀能力的柔性加强圈，其特征是所述连接 件为螺栓或柱销，所述相邻两个子块(1)的相应连接端重叠且该两个子块(1)的相应的第 一通孔(1-2)相对，所述螺栓或柱销穿过相邻两个子块(1)的所述相对的第一通孔(1-2)。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有伸胀能力的柔性加强圈，其特征是所述连接 件包括连接块(3)和螺栓(2)，所述连接块(3)的两端分别设有第二通孔，所述第二通孔为 圆孔或长孔，所述连接块(3)的两端分别与相邻两个子块的相应连接端重叠且连接块(3) 的第二通孔与相邻两个子块(1)的相应第一通孔(1-2)相对，所述螺栓(2)穿过所述相对 的第二通孔和第一通孔(1-2)。
5.根据权利要求4所述的一种具有伸胀能力的柔性加强圈，其特征是所述螺栓(2) 由柱销替换。
专利摘要本实用新型公开了一种具有伸胀能力的柔性加强圈，包括两个以上头尾相连的子块，所述子块的内侧和/或外侧间隔地开有凹槽，在各所述子块的连接端沿与加强圈的主平面垂直的方向设置有第一通孔，相邻两个子块通过穿过该两个子块的相应连接端的第一通孔的连接件固定连接。本实用新型主要应用于热法磷酸反应塔及其它采用排管翅片(膜式换热面)锅炉设备中，可避免由温差引起的热应力附加载荷而导致对热法磷酸反应塔的结构性破坏；此外，相邻的两个子块之间通过连接件固定连接成一个封闭的环状圈，保证了整体性，达到加强圈对热法磷酸反应塔的加强目的；在增加柔性的同时解决了换热管与翅片自身刚度、温差等原因引起的变形不协调问题。
文档编号C01B25/18GK201731472SQ201020277140
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者何锦林, 宋耀祖, 张宇秋, 梁慧力, 王政伟, 蒋家羚 申请人:杭州诚泰化工机械有限公司