流体管路夹具及燃气轮的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种流体管路夹具及燃气轮机，包括一个或多个带有用于将流体管路容纳在其中的孔的挡块。该流体管路夹具进一步包括第一背板、第二背板和屏蔽板。第一和第二背板相互间隔以将各挡块容纳在其间。屏蔽板距挡块一段距离设置并且包括内表面和外表面。屏蔽板的内表面刚性附接到背板上。屏蔽板的外表面被配置为刚性附接到设备供热体上。本实用新型的技术方案可以减少供热体向夹具和流体管路的热传递，因此减少热腐蚀，延长夹具和流体管路的使用寿命。
【专利说明】流体管路夹具及燃气轮机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种流体管路夹具，尤其涉及一种用于配置在设备供热体旁边的流体管路的流体管路夹具。
【背景技术】
[0002]通常来说，从设备的一个位置到另一个位置的流体管路暴露于从设备供热体散发的热量中。此外，用来连接或编排供热体旁边的流体管路的夹具也承受相似情况而不能将流体管路保持在那里。此外，夹具在使用紧固件进行固定时易于在散发热量和紧固件的压缩的综合影响下破裂。
[0003]美国专利US5，271，588涉及一种用于将管子安装到燃气轮机的支撑板上的夹具。该夹具包括底板和用于将管子俘获于其间的俘获板，使紧固件通过底板和俘获板可定位用于将它们夹在一起以及将管子安装到支撑板上。管状保持器延伸穿过底板和俘获板用于在移除紧固件时使它们夹持在一起。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种流体管路夹具及燃气轮机，能避免夹具和流体管路暴露在供热体中。
[0005]一种流体管路夹具，包括:一个或多个具有孔以容纳流体管路的挡块；相互间隔以将挡块容纳在其间的第一和第二背板；和距挡块一段距离设置的屏蔽板，该屏蔽板包括:刚性附接到背板的内表面；和刚性附接到设备供热体上的外表面。
[0006]一方面，本实用新型提供一种流体管路夹具，包括带有一个或多个用来将流体管路容纳在其中的孔的挡块。该流体管路夹具进一步包括第一背板、第二背板和屏蔽板。第一和第二背板相互间隔以将各挡块容纳在其间。屏蔽板距挡块一段距离设置并且包括内表面和外表面。屏蔽板的内表面刚性附接到背板上。屏蔽板的外表面被配置为刚性附接到设备供热体上。
[0007]另一方面，本实用新型提供一种用于带有供热体的设备的流体管路组件。该流体管路组件包括一个或多个设置在供热体旁边的流体管路和燃料管线夹具。该燃料管线夹具包括一个或多个带有用于将流体管路容纳在其中的孔的挡块。该流体管路夹具进一步包括第一背板、第二背板和屏蔽板。第一和第二背板相互之间等距间隔以将各挡块容纳在其间。屏蔽板距挡块一段距离设置并且包括内表面和外表面。屏蔽板的内表面刚性附接到背板上。屏蔽板的外表面被配置为刚性附接到设备供热体上。
[0008]在本实用新型的技术方案中，还具有以下附加技术特征:
[0009]该屏蔽板为大体L形并且包括:第一部分；和以一角度从第一部分伸出的第二部分。
[0010]第一背板为L形并且包括:被配置为刚性连接到位于屏蔽板第一部分处的内表面上的第一接头片；和从第一接头片横向伸出并且邻接挡块的第二接头片。[0011]该屏蔽板进一步包括从第一部分的端部成角度伸出的弯曲部分，该弯曲部分被配置为减少从供热体到第二接头片的热传递。
[0012]该屏蔽板进一步包括:从第二部分的端部成角度伸出的斜面部分；和从斜面部分成角度伸出的槽脊部分，该槽脊部分被配置为刚性附接到第二背板上并且距屏蔽板的第二部分一定距离布置第二背板。
[0013]第二背板的长度大于挡块的长度和第一背板的长度。
[0014]第一和第二背板是大体上相互平行的并且包括位于其中的轴向对齐的开口，这些开口被配置为容纳螺纹紧固件。
[0015]背板被配置为将螺纹紧固件的压力分布到挡块的相邻表面上。
[0016]一种燃气轮机，包括:被配置为散发热量的供热体；和上述的技术方案的流体管路夹具。
[0017]本实用新型的其它特征和方面由接下来的描述和所附附图是显而易见的。
[0018]本实用新型的技术方案可以减少供热体向夹具和流体管路的热传递，因此减少热腐蚀，延长夹具和流体管路的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是根据本实用新型实施例的示例性设备的剖面透视图；
[0020]图2是图1中的示例性设备所采用的流体管路夹具的分解图；和图3-图4是该示例性设备的正交视图。
[0021]元件列表
[0022]100、设备；102、设备的供热体；104、周围环境；106、流体管路；108、流体管路夹具；110、挡块；112、孔；114、弧形凹槽；116 第一背板；118、第二背板；120、屏蔽板；122、背板上的开口 ；124 挡块内的开口 ；126、螺纹紧固件；128、挡块的邻接表面；130、垫片；132、屏蔽板内表面；134、屏蔽板的外表面；136、屏蔽板的第一部分；138、屏蔽板的第二部分；140、第一背板的第一接头片；142、第一背板的第二接头片；144、屏蔽板的弯曲部分；146、第一部分的端部；148、屏蔽板的斜面部分；150、屏蔽板的槽脊部分；152、第二部分的端部；154、第二背板和屏蔽板第二部分之间的距离；156、第一气隙；158、屏蔽板和挡块之间的距离；160、第二气隙；162、第二背板的长度；164、挡块的长度；166、第一背板的长度。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型内容涉及一种用于配置在设备供热体旁边的流体管路的夹具。图1示出根据本公开内容的示例性实施例的设备100的透视图。在如图1所示的一个实施例中，设备100可具体表现为燃气轮机。该燃气轮机可以是任何一种类型的。在一个实施例中，燃气轮机可被用来驱动用于发电的发电机或者其它机械组件，例如压缩机。在其它实施例中，设备100可以是任意其它类型的发动机或者例如电机、压缩机的装置。
[0024]在如图1所示的实施例中，设备100包括供热体102，其在运行期间产生热量并且将热量散发到周围环境104中。流体管路组件包括一个或多个设置在供热体102旁边的流体管路106。在一个实施例中，流体管路106可被配置为将燃料供给到燃气轮机。然而，在其它实施例中，流体管路106可被配置为传送任何一种与设备100的工作有关的流体。[0025]该流体管路组件进一步包括流体管路夹具108,其被配置为减少从供热体102到流体管路106的热传导。该流体管路夹具108包括一个或多个带有用于将流体管路106容纳在其中的孔112的挡块110。在如图1所示的实施例中，挡块110包括位于一个挡块110中、与另一个挡块110中的一组弧形凹槽114配合的一组弧形凹槽114，因此弧形凹槽114在连接挡块110时限定出孔112。孔112可被配置为允许流体管路106经过那里。
[0026]该流体管路夹具108进一步包括第一背板116、第二背板118和屏蔽板120。第一和第二背板116、118相互之间等距间隔并一起将挡块110容纳在其间。在如图1所示的实施例中，第一和第二背板118大体上相互平行。大体平行的背板可被配置为在其间容纳大体上为矩形的挡块110。在其它实施例中，第一和第二背板116、118可以基于挡块110的形状彼此成任意其它角度关系。
[0027]在如图2所示的实施例中，第一和第二背板116，118包括轴向定位在其中的开口122。此外，每个挡块110都包括一组设置在其中轴向对齐的开口 124。挡块110上的开口124与第一和第二背板116、118上的开口 122对应。开口 122、124可被配置为容纳螺纹紧固件126并且将挡块110可拆卸地固定在第一和第二背板116、118之间。在此公开的螺纹紧固件126可以是众所周知的紧固件，例如螺栓和螺母。
[0028]在实施例中，第一和第二背板116、118可被配置为将螺纹紧固件126的压力分配到挡块Iio的相邻表面128上。虽然对本领域普通技术人员来说不是显而易见的，螺纹紧固件126在紧固时会在挡块110上施加压力。第一和第二背板116、118具有比挡块110的相邻表面128更大的表面区域，因此与挡块110相比吸收明显更大量的压力。
[0029]在如图2所示的实施例中，流体管路夹具108进一步包括位于螺纹紧固件126和第一背板116之间的垫片130。垫片130可被配置为将螺纹紧固件126的合力施加到第一背板116上。在一些实施例中，垫片130可以是贝式垫片，由此垫片130可被进一步配置为远离第一背板116轴向偏压螺纹紧固件126。
[0030]屏蔽板120包括内表面132和外表面134。内表面132刚性附接到背板上，且外表面134被配置为刚性附接到设备100的供热体102上。在如图2所示的实施例中，屏蔽板120成大体L形。L形屏蔽板120包括第一部分136和从第一部分136成角度伸出的第二部分138。虽然大体L形的屏蔽板120在此公开，本领域普通技术人员可以确认的是，L形本质上仅仅是示例性的，任何一种合适的形状、例如C形或G形都可用来行程屏蔽板120。
[0031]在先前实施例中，外表面134可被配置为在第一部分136处刚性附接到供热体102上，而内表面132刚性附接到第一背板116。类似地，内表面132在第二部分138处刚性连接到第二背板118。在一个实施例中，在此公开的刚性连接可通过焊接实现。然而，刚性连接还可使用钎焊、铜焊或者本领域中众所周知的其它方法来实现。
[0032]在一个实施例中，外表面134在第二部分138处与供热体102间隔。在替代实施例中，外表面134在第二部分138处刚性附接到供热体102。可选择地，外表面134在屏蔽板120的两个部分136、138处刚性附接到供热体102上因此将屏蔽板120牢固地固定到供热体102上。因此，应当注意的是，在此公开的外表面134上与供热体102的刚性连接位置实质上仅仅是示例性的。外表面134在任何一部分136、138或者可选择地在两个部分136、138处可被用来将屏蔽板120刚性连接到供热体102上。
[0033]在如图2所示的实施例中，第一背板116是L形的并且包括第一接头片140和第二接头片142。第一接头片140可被配置为刚性连接到位于屏蔽板120第一部分136处的内表面132上，而第二接头片142从第一接头片140横向伸出并且邻接挡块。
[0034]在如图2所示的实施例中，屏蔽板120进一步包括从第一部分136的端部146成角度伸出的弯曲部分144。弯曲部分144可被配置为减少从供热体102到第二接头片142的热传递。弯曲部分144的多个尺寸参数例如弯曲部分144的长度和宽度可以选择，使得弯曲部分144充分地面对供热体102以减少从供热体102到第二接头片142的热传递。
[0035]在如图2所示的实施例中，屏蔽板120进一步包括斜面部分148和槽脊部分150。斜面部分148从第二部分138的端部152成角度伸出，而槽脊部分150从斜面部分148成角度伸出。槽脊部分150可被配置刚性附接到第二背板118并且距屏蔽板120的第二部分138 —定距离154布置第二背板118,因此限定出第一气隙156。
[0036]如图3中所示，屏蔽板120距挡块110 —定距离158配置。距离158在屏蔽板120和挡块110之间限定出第二气隙160。在如图3所示的实施例中，第二背板118的长度162大于挡块110的长度164和第一背板116的长度166。第二背板118的较大长度162允许其中的开口 122如此定位，以致于在组装期间，第一背板116上的开口 122和挡块110上的开口 124与第二背板118上的开口 122对齐，以远离屏蔽板120的第一部分136定位挡块110。
[0037]在设备100的操作期间，热量可从供热体102散出。然而，在此公开的第一和第二气隙156、160可被 配置为为从供热体102散出的热量提供明显长的传导路径。因此，第一和第二气隙15660可在距离154、158上形成温度梯度，并因此减少直接从供热体102到挡块110或者经由第二背板118到挡块110的热传递。气隙的温度梯度可使第二背板118和相邻挡块110比供热体102的表面温度相对更冷。此外，在此公开的先前实施例中，弯曲部分144还可减少从供热体102到第一接头片140和邻接第一接头片140的挡块110的热传递。
[0038]在示例性实施例中，供热体102的表面温度可以是T(x，y，z)，其中x、y、z是供热体102上一点的空间坐标。此外，挡块110处的温度T1是供热体102的表面温度的函数并且由下列公式给出:
[0039]T1= [T(x, y, z) - [T (x, y, z)*X]]公式 I ;
[0040]其中X为温度梯度并且可由下列公式导出:
[0041]X= ( δ T/ δ X, δ T/ δ y, δ T/ δ ζ)公式 2。
[0042]因此，由公式I可以看出，挡块110处的温度T1小于供热体102的温度，因此表明挡块Iio可配置在与位于供热体102附近的任一点相比更冷区域内。此外，挡块110的较低温度还表不位于挡块110和供热体102之间的气隙156、160可被配置为通过气隙156、160处的温度梯度减少热传递。
[0043]虽然特定数目的孔112包括在图1-图3中所示的挡块110内，应当注意的是，特定数目的孔112实质上仅仅是本公开内容是非限制示例。在一些实施例中，挡块110上孔112的数目是以设置在其中的流体管路106的数目为基础的。在一些实施例中，可能将多于一个的流体管路106设置在挡块110的给定孔112中。图4示出了包括四个孔112的挡块110，这些孔被配置为容纳四个流体管路106。因此，应当注意的是，挡块110在其中可以包括任意数目的孔112。[0044]工业实用性
[0045]通常来说，从设备的一个位置到另一个位置的流体管路暴露于从设备散发的热量中。从该设备散出的热量会使流体管路劣化。此外，用来将流体管路连接或编排在该设备的供热体旁边的夹具也承受相似情况而不能将流体管路保持在那里。此外，夹具在使用紧固件进行固定时易于在放射热量和紧固件的压力的综合影响下破裂。
[0046]由酚及其它有关化合物制成的夹具具有在暴露于热量中时变硬变脆的倾向。此夕卜，夹具还会破裂或者分解因此损坏配置在其中的流体管路的固定。沿该设备的供热体运行的未固定的流体管路106可以分解，因此必然要求替换夹具或者利用或不利用夹具重新选择流体管路的路径。流体管路的替换是劳动密集型的并且是昂贵的。随后，该设备在流体管路106替换期间会停工并且这将影响相关的工艺过程和与运行该设备有关的收益性。
[0047]在此公开的流体管路夹具108被配置为将挡块110布置在分别距第一部分136和第二部分138距离154、158处，因此在挡块110和供热体102之间提供气隙156、160。因此，从该设备100的供热体102散出的热量在到达挡块110之前强度减小，因此在与供热体102的温度相比时，允许挡块110保持相对较冷。挡块110的较冷温度可延长挡块110的服务年限。
[0048]此外，在螺纹紧固件126被用来将挡块110固定到背板之间的实施例中，螺纹紧固件126的压力可分配在背板区域上。压力在背板上的分布缓解了挡块110在热量和压力的综合影响下变脆破裂的风险。因此，背板还有助于延长挡块110的使用寿命。
[0049]在此公开的流体管路夹具108可使用本领域中众所周知的工艺制造，例如焊接、铜焊、钎焊以及类似的。因此，流体管路夹具108制造起来简单且经济，并且能很快附接到设备100的供热体102上。在设备100工作期间，流体管路夹具108可在暴露于热量中时防止挡块110和流体管路106分解。因此，流体管路夹具108可避免挡块110和流体管路106的频繁更换，因此节省成本并且增加与该设备100的操作有关的收益性。
[0050]虽然本实用新型公开内容的各方面已经参考上述实施例特别图示和描述，本领域普通技术人员应当理解的是，在不脱离所公开的本质和范围的情况下，多种其它实施例是可通过所公开的设备、系统和方法的变形进行预期的。这种实施例应当理解为落入基于权利要求书及其任意等效而确定的本实用新型内容的范围内。
【权利要求】
1.一种流体管路夹具，其特征在于，包括:一个或多个具有孔以容纳流体管路的挡块；相互间隔以将挡块容纳在其间的第一和第二背板；和距挡块一段距离设置的屏蔽板，该屏蔽板包括:刚性附接到背板的内表面；和刚性附接到设备供热体上的外表面。
2.如权利要求1所述的流体管路夹具，其特征在于，该屏蔽板为大体L形并且包括:第一部分；和以一角度从第一部分伸出的第二部分。
3.如权利要求2所述的流体管路夹具，其特征在于，第一背板为L形并且包括:被配置为刚性连接到位于屏蔽板第一部分处的内表面上的第一接头片；和从第一接头片横向伸出并且邻接挡块的第二接头片。
4.如权利要求3所述的流体管路夹具，其特征在于，该屏蔽板进一步包括从第一部分的端部成角度伸出的弯曲部分，该弯曲部分被配置为减少从供热体到第二接头片的热传递。
5.如权利要求2所述的流体管路夹具，其特征在于，该屏蔽板进一步包括:从第二部分的端部成角度伸出的斜面部分；和从斜面部分成角度伸出的槽脊部分，该槽脊部分被配置为刚性附接到第二背板上并且距屏蔽板的第二部分一定距离布置第二背板。
6.如权利要求5所述的流体管路夹具，其特征在于，第二背板的长度大于挡块的长度和第一背板的长度。
7.如权利要求1所述的流体管路夹具，其特征在于，第一和第二背板是大体上相互平行的并且包括位于其中的轴向对齐的开口，这些开口被配置为容纳螺纹紧固件。
8.如权利要求7所述的流体管路夹具，其特征在于，背板被配置为将螺纹紧固件的压力分布到挡块的相邻表面上。
9.一种燃气轮机，其特征在于，包括:被配置为散发热量的供热体；和权利要求1至权利要求8所述的任一权利要求所述的流体管路夹具。
【文档编号】F16L3/227GK203770844SQ201420129659
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】B·E·斯特拉克, E·R·希克斯 申请人:索拉透平公司