一种大型立式固定管板式换热器现场穿管工装装置的制作方法

本实用新型涉及大型固定管板式换热器现场制安技术领域，尤其涉及一种大型立式固定管板式换热器现场穿管工装装置。

背景技术：

固定管板式换热器是管壳式换热器的一种典型结构，也是目前应用比较广泛的一种换热器。这类换热器具有结构简单、紧凑、可靠性高、适应性广的特点，并且生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便。固定管板式换热器能承受较高的操作压力和操作温度，因此在高温高压和大型换热器中，其占有绝对优势。固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头等部件构成。在圆形外壳内，装入平行管束，管束两端用焊接或胀接的方法固定在管板上，两块管板与外壳直接焊接构成加热体，装有进口或出口管的封头用螺栓与外壳两端法兰相连。它的特点是结构简单，没有壳侧密封连接，相同的壳体内径排管最多，在有折流板的流动中旁路最小，管程可以分成任何管程数，因两个管板由管子互相支撑，故在各种管壳式换热器中它的管板最薄。

换热管作为固定管板式换热器的主要构成要素，其与管板的连接施工质量及施工进度控制至关重要。对于小型能通过运输车辆进行运输的固定管板式换热器，由于其换热管与管板的连接是在制造车间进行制造组装成形并检验合格后方可出厂交付使用，换热管与管板的连接质量及施工进度均能得到保证，其施工成本易于控制。但对于直径及长度超出运输车辆运输要求的固定管板式换热器，只能在生产车间对各部件进行下料预制，而后通过运输车辆运输到施工现场后，再进行组装成形，其质量控制及施工进度难度均提升，因而施工成本难以得到控制。

因此，大型固定管板式换热器现场制安时，如何能有效提高现场工作效率，又能保证施工质量的问题，成为制约大型固定管板式换热器现场制安进度、质量及成本控制需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种大型立式固定管板式换热器现场穿管工装装置，解决现有大型立式固定管板式换热器现场穿管难题，实现提升现场工效，保证穿管进度，确保质量控制要求及控制成本。通过工装装置，每个工装可以装载50根换热管，通过起重机将装载换热管的工装装置起吊到换热器上管板的上方，在管板上只需要一个穿管人员就可以实现快速穿管。

一种大型立式固定管板式换热器现场穿管工装装置，包括底部支撑座、换热管托盘、固定盘支撑座、锁紧装置、支架、吊耳和顶部支撑座；

所述底部支撑座设置在支架的一端，所述顶部支撑座设置在支架另一端的底部，所述换热管托盘设置在底部支撑座一端，且与支架连接，换热管托盘用于在垂直方向上固定换热器，所述固定盘支撑座设置在支架上，所述锁紧装置固定设置在锁紧装置上，锁紧装置用于把换热器的换热管装载及稳定到支架上，所述吊耳设置在支架与顶部支撑座连接的一端，吊耳固定在支架上，吊耳将装载换热管的工装装置通过起重机起吊到换热器上管板的上方。

进一步地，所述支架设置为倒置的三角支架，所述支架包括三根支架横杆和若干根支架连接杆，三根支架横杆中的两根支架横杆设置同一个水平面上，另一根支架横杆设置在原来两根支架横杆底部的中间位置，支架横杆与支架横杆之间通过支架连接杆相互连接固定。

进一步地，所述支架连接杆等间距的固定在同一个水平面上的两根支架横杆上，支架连接杆两端均连接有两根支架连接杆，且该两根支架连接杆的另一端均与底部的另一根支架横杆连接固定，三个支架横杆设置为倒置的三角架，间隔的三角架上还设置有由两根支架连接杆构成“V”型架，“V”型架的底部与倒置的三角架底部固定连接，“V”型架所在的平面与倒置的三角架所在平面垂直，所述“V”型架的顶部两端固定设置在间隔的倒置的三角架上端的支架连接杆中部。

进一步地，所述固定盘支撑座和换热管托盘均是固定设置在倒置的三角架上，所述固定盘支撑座等间距设置在支架上，固定盘支撑座的数量与锁紧装置的数量相同。

进一步地，所述锁紧装置包括固定盘、活动盘和锁紧扣，所述固定盘固定设置在固定盘支撑座上，所述活动盘一端与固定盘活动连接，所述锁紧扣设置在活动盘的另一端，且与固定盘扣连接。

进一步地，所述固定盘和活动盘均设置为板圆形结构，所述固定盘和活动盘构成圆形环扣，所述圆形环扣内侧设置有垫胶，用于预防换热管与圆环直接接触而刮伤换热器。

进一步地，所述吊耳的个数为3个，每个吊耳固定设置在支架横杆的末端上。

进一步地，所述换热管托盘的盘底形状设置为圆形开1/3缺口，换热管托盘盘高为100mm，工装装置起吊后，由换热管托盘将换热管下端在垂直方向托起固定。

将管子依次摆放在工装装置里面，通过起重机将装载换热管的工装装置起吊到换热器上管板的上方，在管板上只需要一个穿管人员就可以实现快速穿管。所述装置包括底部支撑、换热管托盘、固定盘支撑、固定盘、活动盘、垫胶、锁紧扣、支架、吊耳、顶部支撑；其中

所述工装装置通过换热管托盘在垂直方向上固定换热器，通过固定盘及活动盘在水平方向固定换热管，通过吊耳将装载换热管的装置起吊到立式换热器上管板上方。盘底形状为圆形开1/3缺口，盘高100mm，工装装置起吊后，由托盘将换热管下端在垂直方向托起固定。支架为三角支架，支架通过底部支撑与顶部支撑相连接，其水平放置时，将换热管摆放到工装装置的固定盘上。固定盘通过铰耳及锁紧扣与活动盘组成圆环，圆环内壁上安装垫胶，用于预防换热管与圆环直接接触而刮伤换热器，锁紧装置通过固定盘支撑固定到三角支架上。锁紧装置用于装载及稳定换热管到支架上。活动盘一端通过转动铰耳与固定盘组成圆环，另一端通过锁紧扣锁紧到固定盘上，构成圆环。

一种大型立式固定管板式换热器现场穿管工装工艺，所述工装工艺包括如下步骤：

步骤1：安装换热管前做好设备壳体及加热体的检查验收程序，合格后安装换热管；

步骤2：通过使用上述工装装置，将把换热器的换热管依次摆放在工装装置里面，利用起重机吊至加热体上方后，按照从上往下的顺序依次进行垂直穿管；

步骤3：每台设备穿管完毕后进行上下管口的胀接，然后将管口与管板进行无损耗TIG焊接，下管口的焊接采用仰焊的形式，完成安装。

本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型用以解决大型立式固定管板式换热器现场穿管难题，实现提升现场工效，保证穿管进度，确保质量控制要求及控制成本；安装换热管前做好设备壳体及加热体的检查验收程序，合格后安装换热管；通过本工装装置，将管子依次摆放在工装装置里面，利用起重机吊至加热体上方后，按照从上往下的顺序依次进行垂直穿管；每台设备穿管完毕后就行上下管口的胀接，然后将管口与管板进行无损耗TIG焊接，下管口的焊接采用仰焊的形式，换热管变形少，焊接质量的易于控制；通过本工装装置，每个工装可以装载 50根换热管，通过起重机将装载换热管的工装装置起吊到换热器上管板的上方，在管板上只需要一个穿管人员就可以实现快速穿管。

附图说明

图1是本实用新型的一种大型立式固定管板式换热器现场穿管工装装置结构示意图。

图中编号：1-底部支撑座、2-换热管托盘、3-固定盘支撑座、4-固定盘、 5-活动盘、6-垫胶、7-锁紧扣、8-支架、8.1-支架横杆、8.2-支架连接杆、9-吊耳、10-顶部支撑座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

一种大型立式固定管板式换热器现场穿管工装装置，包括底部支撑座1、换热管托盘2、固定盘支撑座3、锁紧装置、支架8、吊耳9和顶部支撑座10；

所述底部支撑座1设置在支架8的一端，所述顶部支撑座10设置在支架 8另一端的底部，所述换热管托盘2设置在底部支撑座1一端，且与支架8连接，换热管托盘2用于在垂直方向上固定换热器，所述固定盘支撑座3设置在支架8上，所述锁紧装置固定设置在锁紧装置上，锁紧装置用于把换热器的换热管装载及稳定到支架上8，所述吊耳9设置在支架8与顶部支撑座10 连接的一端，吊耳9固定在支架8上，吊耳9将装载换热管的工装装置通过起重机起吊到换热器上管板的上方。

底部支撑座1、顶部支撑座10和支架8一起构成工装装置的支撑结构，支架8为三角支架，其水平放置时，可以轻松的将换热管摆放到工装装置件号锁紧装置上。将管子依次摆放在工装装置里面，通过起重机将装载换热管的工装装置起吊到换热器上管板的上方，在管板上只需要一个穿管人员就可以实现快速穿管。工装装置通过换热管托盘在垂直方向上固定换热器，通过固定盘及活动盘在水平方向固定换热管，通过吊耳将装载换热管的装置起吊到立式换热器上管板上方。

本实用新型实施例中，所述支架8设置为倒置的三角支架，所述支架8 包括三根支架横杆8.1和若干根支架连接杆8.2，三根支架横杆8.1中的两根支架横杆8.1设置同一个水平面上，另一根支架横杆8.1设置在原来两根支架横杆8.1底部的中间位置，支架横杆8.1与支架横杆8.1之间通过支架连接杆 8.2相互连接固定。所述支架连接杆8.2等间距的固定在同一个水平面上的两根支架横杆8.1上，支架连接杆8.2两端均连接有两根支架连接杆8.2，且该两根支架连接杆8.2的另一端均与底部的另一根支架横杆8.1连接固定，三个支架横杆8.1设置为倒置的三角架，间隔的三角架上还设置有由两根支架连接杆8.2构成“V”型架，“V”型架的底部与倒置的三角架底部固定连接，“V”型架所在的平面与倒置的三角架所在平面垂直，所述“V”型架的顶部两端固定设置在间隔的倒置的三角架上端的支架连接杆8.2中部。

通过把支架8设置为倒置的三角架，从而使得固定效果更好，在起重时不会出现各种松动的情况。通过使用“V”型架和倒置的三角架间隔间与固定连接，使得三根支架横杆8.1得到很好的固定，在水平和纵向上均有很好的受力进行固定。

本实用新型实施例中，所述固定盘支撑座3和换热管托盘2均是固定设置在倒置的三角架上，所述固定盘支撑座3等间距设置在支架8上，固定盘支撑座3的数量与锁紧装置的数量相同。固定盘支撑座3之间的距离一般根据用户需要进行设定，起到很好的支撑和固定管子的作用。

本实用新型实施例中，所述锁紧装置包括固定盘4、活动盘5和锁紧扣7，所述固定盘4固定设置在固定盘支撑座3上，所述活动盘5一端与固定盘4 活动连接，所述锁紧扣7设置在活动盘5的另一端，且与固定盘4扣连接。固定盘4、活动盘5、垫胶6与锁紧扣7一起组成锁紧装置。固定盘4通过铰耳及锁紧扣7与活动盘5组成圆环，圆环内壁上安装垫胶6，用于预防换热管与圆环直接接触而刮伤换热器，锁紧装置通过件号3固定盘支撑固定到件号8 支架上。锁紧装置用于装载及稳定换热管到支架上。所述固定盘4和活动盘5 均设置为板圆形结构，所述固定盘4和活动盘5构成圆形环扣，所述圆形环扣内侧设置有垫胶6，用于预防换热管与圆环直接接触而刮伤换热器。

本实用新型实施例中，所述吊耳9的个数为3个，每个吊耳9固定设置在支架横杆8.1的末端上。所述换热管托盘2的盘底形状设置为圆形开1/3缺口，换热管托盘2盘高为100mm，工装装置起吊后，由换热管托盘2将换热管下端在垂直方向托起固定。吊耳9将装载换热管的工装装置通过起重机起吊到换热器上管板的上方。工装装置通过换热管托盘在垂直方向上固定换热器，通过固定盘及活动盘在水平方向固定换热管，通过吊耳9将装载换热管的装置起吊到立式换热器上管板上方。

通过工装装置，每个工装可以装载50根换热管，通过起重机将装载换热管的工装装置起吊到换热器上管板的上方，在管板上只需要一个穿管人员就可以实现快速穿管。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。