一种U形管束弯管段的防震装置及热交换器的制作方法

本实用新型涉及热交换器中管束防震技术领域，特别是涉及一种U形管束弯管段的防震装置及热交换器。

背景技术：

随着热交换器U形管束的大型化，管束弯管段的防震问题不可避免，所设计的防震装置不但要满足管束的防震，更要具有结构简单可靠、节省材料、制造方便的特点。

U形管束的弯管段采用的防震装置因换热管排列形式的不同而各不相同且形式多样，在设计和制造上都存在一定难度，而且通用性不强。例如，目前最常见的防震结构：在换热管之间设置一根横向带圆缺的条形板或波浪形圆钢，起到消除或减小换热管之间间隙的作用，约束换热管发生位移，从而达到避免换热管震动损坏目的。

以上结构虽然起到了防震的作用，但效果不是很理想，实际的制造使用过程中也存在很多不足：1、该种防震结构安装时受换热管安装误差的影响较大，不能保证所有凹形部位与换热管对应相扣，不容易调整，不适用于不同不管形式的弯管段，还会造成后续换热管安装非常困难，安装误差不断累计；2、管束直径越大，换热管层数越多，这种防震装置的制造难度越大，安装误差越不好控制，安装周期越长。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种U形管束弯管段的防震装置，以使其适用于不同布管形式的U形管束弯管段。同时还提供了一种在U形管束弯管段装配该防震装置的热交换器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种U形管束弯管段的防震装置，该装置包括设置在管束最内侧并与换热管垂直的固定杆，与管束最外侧相适应的约束杆以及套装在每根换热管弯管处的防震套管；最内层的防震套管固定在所述固定杆上，最外侧的防震套管固定在所述约束杆上，相邻的防震套管之间互相紧贴固定，所述防震套管的内径与单根所述换热管的外径相适应，其外径与弯管段布管形式决定的布管间距相适应。

优选地，该防震装置还包括分设于U形管束前后的连接板，该连接板一端用于固定所述约束杆和所述固定杆，另一端与管束尾部的支持板相连接。

优选地，所述防震套管的长度范围为5mm-50mm。

优选地，所述防震套管为钢管。

本实用新型还提供了一种热交换器，包括U形管束和装配在所述U形管束弯管段的防震装置，其特征在于：所述防震装置为上述任一项防震装置。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中设有安装灵活的防震套管，每根换热管上均套装有防震套管，制作装配时按照预先确定的布管形式调整防震套管之间的分布情况，通用性强，可用于不同布管形式的U形管束弯管段。

2、本实用新型中防震套管安装灵活，按照布管形式相适应调整防震套管的位置就能调整单根换热管的位置，换热管安装累计误差小，大大降低了设计和制造难度。

3、本实用新型中所有防震套管形成稳固的整体，即使是大直径的U形管束，也能较好地支撑换热管并限制换热管的位移，防震效果很可靠，具有很大优势。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2-1为图1中换热管为正方形排列时A-A剖面图；

图2-2为图1中换热管为转角正方形排列时A-A剖面图；

图2-3为图1中换热管为正三角形排列时A-A剖面图；

图2-4为图1中换热管为转角正三角形排列时A-A剖面图。

图中：1-固定杆，2-防震套管，3-约束杆，4-连接板，5-支持板。

具体实施方式

参考图1和图2，本实用新型U形管束弯管段的防震装置（以下简称防震装置）具体包括固定杆1、防震套管2、约束杆3、连接板4和支持板5；其中，固定杆1和约束杆3均可为圆钢杆，防震套管可以为钢管，连接板4可以为钢板。

固定杆1设置在管束最内侧并与换热管垂直，其前后两端分别通过设置于管束前后的两块连接板4固定在管束尾部的支持板5上；约束杆3与管束最外侧相适应，两端焊接在连接板4上，起到固定防震套管2的作用。其中提及的“前”“后”是针对图1中视角而言的，即正面是前，背面是后。

防震套管2套装在U形换热管的弯管处，每根换热管上都有防震套管2；防震套管2的内径大小与单根换热管的外径相适应，保证穿在其中的换热管不会有径向晃动，其外径与管束的换热管布管间距相适应，而布管间距取决于弯管段的布管形式，其轴向长度不宜过长，在5mm-50mm范围内为宜；管束最内层换热管的防震套管2与固定杆1焊接，管束最外层换热管的防震套管2与约束杆3焊接，相邻的防震套管2之间互相贴紧并焊接，一来是互相起到约束定位的作用，二来所有防震套管2形成“蛋框”型（当然，这只是形象的比喻而已），连接形成稳固的整体，即便是对于大直径管束，也能较好地支撑换热管并限制换热管的位移，从而达到管束防震的目的。

其中，可以理解的是，对于U形管束的外表面，除了放置有固定杆1的管束最内侧，剩下的都是管束最外侧，管束最内侧指U形管束最内层换热管的内侧，管束最外侧为U形管束最外层换热管的外侧。

在装配过程中，每根换热管上都有防震套管2，由上述结构分析可能，每根换热管的位置取决于套装有该换热管的防震套管2与相邻防震套管2之间的排布关系，而其与相邻防震套管2之间的排布关系由其所属弯管段换热管的布管形式所决定。可见，防震套管2安装灵活，只需要按照布管形式相适应调整防震套管2的位置就能调整单根换热管的位置，不像现有的带圆缺的条形板或波浪形圆钢，它们是一根条形板或一根波浪形圆钢会控制多根换热管的位置，也就是牵一发而动全身的感觉，当然不好调整换热管的位置，进而没法保证所有凹形部位与换热管对应相扣，换热管安装累计误差大。

对于U形管束弯管段的布管形式，图2-1至图2-4举例所示出了正方形排列、转角正方形排列、正三角形排列和转角正三角形排列，在实际装配中，不同布管形式有不同的操作过程，本实用新型防震装置在U形管束弯管段的实际装配过程可以参考以下步骤：

（1）防震套管2套在U形换热管的弯管段，固定杆1放置在最内层换热管的内侧，逐根将最内层U形换热管穿入管束，每穿完一根换热管，按照该弯管段的布管形式，完成该换热管上防震套管2与固定杆1和相邻防震套管2的焊接。

（2）逐根将所有换热管穿入管束，每穿完一根换热管，仍然按照该弯管段的布管形式，完成该换热管上防震套管2与相邻防震套管2的焊接，每个防震套管2上至少焊接固定两处，要保证防震套管2被完全固定住。

（3）按照最外层换热管布置的实际外形制作一根约束杆3，安装时与最外层换热管上的每个防震套管2贴紧并焊接牢固。

（4）在U形管束前后两侧设置两块连接板4，一端与支持板5焊接，另一端与约束杆3和固定杆1焊接。

在装配过程中，调整U形换热管的弯管段就可以使防震套管2之间互相贴紧，防震套管2之间、防震套管2与固定杆1或者约束杆3之间互相贴紧并焊接牢固，连接形成整体，从而达到管束防震的目的。

本实用新型另一实施例提供一种热交换器，该热交换器包括U形管束和装配在U形管束弯管段的上述实施例中的防震装置。