重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置，其包括用于固定所述管束组件的上部卡箍7和下部卡箍10，在管束装焊平台上完成卡箍与管束组件的固定，达到模拟筒体的效果，保证了管束竖立过程中不发生弯曲和窜动，对管束组件起到良好的保护，实现管束组件立式起吊，避免了卧式套装带来的困难及风险。该装置结构新颖，实用性强，拆卸方便，可重复使用；可以将管束组件从管束装焊平台吊运至酸洗场地进行管端与管板焊接后不锈钢表面的酸洗钝化操作；可以在滚轮架上实现滚动，完成封头组件与上管板的环缝自动焊操作。
【专利说明】
重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置
技术领域
[0001]本发明涉及热力工程技术领域，尤其涉及一种重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置。
【背景技术】
[0002]气气换热器是一种浮头式热交换器，该产品总长17.5米，直径1.9米，净重95.5吨；管束组件重量为45.1吨，筒体长12米。
[0003]由于筒体较长、管束组件重量较大，卧式套装筒体存在诸多困难和不利因素，如①由于管束组件的重量很大，因此管束组件与筒体摩擦力较大，筒体引入困难;②管束支撑板与筒体内壁仅有4_间隙，引入过程中难以调节;③卧式套装对筒体环缝错边尺寸及筒体内表面圆柱度要求高，筒体组件较长，由四节筒体拼接，错边量能够符合标准，但难以确保卧式套装要求;④由于管束组件重量较大，套装时可能存在管束划伤筒壁甚至管束支撑板与筒体卡死的风险;⑤筒体套装后与下管板的错边难以调节。
[0004]若采用管束组件立式套装则可以避免上述困难，但若将管束直接竖立则导致管束弯曲变形，且无吊点。因此，亟需一种能够顺利完成管束立式套装的装置。
[0005]由于上述原因，本发明人对现有的浮头式热交换器管束套装装置进行了深入研究，以便设计出一种使用方便、实用性强的立式套装装置。
【发明内容】
[0006]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种结构新颖、实用性强的重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置，在装焊平台上完成整个装置的装配与焊接，对管束组件起到良好的保护，可顺利完成管束组件立式的筒体套装。
[0007]具体来说，本发明的目的在于提供以下方面:
[0008]第一方面、一种重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置，其中，所述管束组件包括管束上管板2、管束下管板5和多个管束支撑板3，
[0009]其特征在于，该立式套装装置包括用于固定所述管束组件的上部卡箍7和下部卡箍10。
[0010]第二方面、根据第一方面所述的立式套装装置，其特征在于，上部卡箍7套设在管束上管板2和管束支撑板3外部，下部卡箍10套设在管束下管板5和管束支撑板3外部。
[0011 ]第三方面、根据第一方面或第二方面所述的立式套装装置，其特征在于，所述上部卡箍7包括两个半圆形的卡件，在所述两个半圆形的卡件上分别焊接带有通孔的连接板19，和/或
[0012]所述下部卡箍10包括两个半圆形的卡件，在所述两个半圆形的卡件上分别焊接带有通孔的连接板19，和/或
[0013]在上部卡箍7和下部卡箍10上分别设置有若干个固定板插槽15。
[0014]第四方面、根据第一至第三方面之一所述的立式套装装置，其特征在于，所述立式套装装置还包括固定板6，优选所述固定板6—端插入固定板插槽15内与管束支撑板3顶牢，并且将其另一端与上部卡箍7或下部卡箍10固定。
[0015]第五方面、根据第一至第四方面之一所述的立式套装装置，其特征在于，所述立式套装装置还包括底部拖壳U，所述底部拖壳11与管束下管板5套装，并且与管束下管板5下表面贴合。
[0016]第六方面、根据第五方面所述的立式套装装置，其特征在于，所述底部拖壳11包括齿型连接筒20，其与下部卡箍10固定。
[0017]第七方面、根据第一至第六方面之一所述的立式套装装置，其特征在于，所述立式套装装置还包括连接梁8，其用于连接所述上部卡箍7与下部卡箍10，和/或，
[0018]所述立式套装装置还包括上吊耳14和下吊耳18，所述上吊耳14设置于上部卡箍7上，所述下吊耳14设置于下部卡箍10上，
[0019]优选地，所述上吊耳14与管束组件重心之间的距离等于下吊耳18与管束组件重心之间的距离。
[0020]第八方面、一种重型浮头式热交换器管束组件立式套装的方法，优选采用第一至第八方面之一所述的立式套装装置进行，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0021]步骤I):将上部卡箍7与管束上管板2固定，并将下部卡箍10与管束下管板5固定；
[0022]步骤2):将固定板6插入上部卡箍7并与上部卡箍7焊接，以及将固定板6插入下部卡箍10并与下部卡箍10焊接；
[0023]步骤3):将底部拖壳11与管束下管板5进行连接；
[0024]步骤4):将上部卡箍7和下部卡箍10连接，
[0025]步骤5):最后将管束组件立式起吊。
[0026]第九方面、根据第八方面所述的立式套装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0027]步骤I):通过预紧螺栓螺母分别将上部卡箍7与管束上管板2固定，下部卡箍10与管束下管板5固定；
[0028]步骤2):将固定板6—端插入上部卡箍7上的固定板插槽15内与管束支撑板3顶牢，并且将固定板6另一端与上部卡箍7外侧焊接，和将固定板6—端插入下部卡箍10上的固定板插槽15内与管束支撑板3顶牢，并且将固定板6另一端与下部卡箍10外侧焊接；
[0029]步骤3):将底部拖壳11套装在管束下管板5上并且与之焊接，并且底部拖壳11与管束下管板5下表面贴合；
[0030]步骤4):通过连接梁8将上部卡箍7和下部卡箍10连接，
[0031]步骤5):通过上吊耳14和下吊耳18将管束组件立式起吊。
[0032]第十方面、根据第八或第九方面所述立式套装方法，其特征在于，在步骤3)中，底部拖壳11套装在管束下管板5上时，将底部拖壳齿型连接筒20与下部卡箍10焊接。
[0033]本发明所具有的有益效果包括:
[0034](I)结构新颖，实用性强；
[0035](2)在装焊平台上完成整个装置的装配与焊接，对管束组件起到良好的保护；
[0036](3)可实现吊运，竖立，顺利完成筒体的套装，避免卧式套筒带来的困难及风险；
[0037](4)拆卸方便，可重复使用；
[0038](5)可以将管束组件从管束装焊平台吊运至酸洗场地进行管端与管板焊接后不锈钢表面的酸洗钝化操作；
[0039](6)可以在滚轮架上实现滚动，完成封头组件与上管板的环缝自动焊操作。
【附图说明】
[0040]图Ι-a示出浮头式热交换器管束组件结构示意图。
[0041]图Ι-b示出根据本发明一种优选实施方式的重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置的结构示意图。
[0042]图2示出齿型连接筒的结构示意图。
[0043 ]图3示出管束支撑板、固定板、上部卡箍三者之间的相对位置。
[0044]图4示出图3中A部分的放大示意图。
[0045]附图标号说明:
[0046]1-上封头组件
[0047]2-管束上管板
[0048]3-管束支撑板
[0049]4-管束拉杆
[0050]5-管束下管板[0051 ] 6-固定板
[0052]7-上部卡箍
[0053]8-连接梁
[0054]9-预紧螺栓螺母
[0055]10-下部卡箍
[0056]11-底部拖壳
[0057]12-上管板固定环
[0058]13-装置拆卸吊耳
[0059]14-上吊耳
[0060]15_固定板插槽[0061 ] 16-上固定环板
[0062]17-下固定环板
[0063]18-下吊耳
[0064]19-连接板
[0065]20-齿型连接筒
【具体实施方式】
[0066]下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0067]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0068]如图1-a所示，重型浮头式热交换器管束组件包括上封头组件1、管束上管板2、若干个管束支撑板3、管束拉杆4和管束下管板5。
[0069]根据本发明提供的一种重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置，如图Ι-b所示，该装置包括上部卡箍7、下部卡箍10、定位板6、底部拖壳11和连接梁8。
[0070]上部卡箍7和下部卡箍10均有一定的厚度，根据管束组件的尺寸以及重量决定。[0071 ]所述上部卡箍7安装在管束组件上端，套设在管束上管板2及管束支撑板3外部，通过上管板固定环12与管束上管板2箍紧，因为上部卡箍7具有一定的厚度，因此在上部卡箍7包裹的区域内有多个管束支撑板3，通过上固定环板16与第七个管束支撑板3箍紧。
[0072]由于上部卡箍7与管束上管板2存在间隙，通过上管板固定环12与上部卡箍7焊接后，能够满足上部卡箍7与管束上管板2完全贴合，起到固定的作用。
[0073]在一个优选地实施方式中，所述上部卡箍7包括两个半圆形的卡件，在所述两个半圆形的卡件上分别焊接带有通孔的连接板19，以对扣式结构安装在管束组件上端，并且通过预紧螺栓螺母9连接预紧，确保上部卡箍7与管束组件的牢固性。
[0074]所述下部卡箍10安装在管束组件下端，套设在管束下管板5及管束支撑板3外部，因为下部卡箍10具有一定的厚度，因此在下部卡箍10包裹的区域内有多个管束支撑板3，通过下固定环板17与第十三个管束支撑板3箍紧。
[0075]在一个优选地实施方式中，所述下部卡箍10包括两个半圆形的卡件，在所述两个半圆形的卡件上分别焊接带有通孔的连接板19，以对扣式结构安装在管束组件下端，并且通过预紧螺栓螺母9连接预紧，确保下部卡箍10与管束组件的牢固性。
[0076]进一步的，所述上部卡箍7和下部卡箍10都是由两个结构相同的半圆筒对扣连接而成，所述半圆形的卡件为筒体卷制后经退火处理消除应力后平均分割而成。
[0077]在上部卡箍7和下部卡箍10上分别设置有若干个固定板插槽15，优选的，在对应管束支撑板3的位置，每圈环向设置有4个固定板插槽15，如图3和图4所示，将固定板6—端插入固定板插槽15内与管束支撑板3顶牢，并且将其另一端与卡箍10固定，确保卡箍包裹的区域内每个管束支撑板3均与卡箍固定，防止管束组件在吊运和竖立的过程中受自重弯曲变形。本发明中，技术术语“卡箍”包括上部卡箍7和下部卡箍10。
[0078]所述底部拖壳11与管束下管板5套装，并且与管束下管板5下表面贴合，通过齿型连接筒20与下部卡箍10进行焊接。
[0079]在一个优选的实施方式中，如图2所示，齿型连接筒20共8个齿，高度为150毫米，环向分布在齿型连接筒上，底部拖壳11与管束下管板5下表面贴合后，齿型连接筒20的齿插入下部卡箍，齿型连接筒与下部卡箍重合区域的高度为90毫米，其余60毫米与管束下管板形成环缝，在完成管束组件立式套装后，将热交换器筒体与所述环缝手工打底焊接。
[0080]在本发明中，安装管束组件时，底部拖壳11与管束下管板5下表面贴合，管束组件竖立后，其重量都由底部拖壳11承担，确保了起吊和竖立过程中，管束组件不会发生轴向和径向律动。
[0081 ]进一步的，所述立式套装装置还包括连接梁8，其用于连接所述上部卡箍7与下部卡箍10。
[0082]在一个优选地实施方式中，所述连接梁8为八根直径为108毫米，管壁厚度为12毫米的钢管，环向与上部卡箍7、下部卡箍10焊接。
[0083]进一步的，所述立式套装装置还包括上吊耳14和下吊耳18，所述上吊耳14设置于上部卡箍7上，所述下吊耳14设置于下部卡箍10上，优选的，所述上吊耳14与管束组件重心之间的距离等于下吊耳18与管束组件重心之间的距离。
[0084]在一个优选地实施方式中，所述上吊耳14和下吊耳18的形状与热交换器筒体吊耳形状一致，确保起吊强度。
[0085]进一步的，所述立式套装装置还包括装置拆卸吊耳13，其位于上部卡箍7上，其形状与热交换器筒体吊耳形状一致。吊耳13为拆除上部卡箍拆卸用吊耳，便于管束竖立后，所述立式套装装置的拆除。
[0086]本发明提供的一种重型浮头式热交换器管束组件立式套装方法，该方法包括以下步骤:
[0087]步骤I):通过预紧螺栓螺母分别将上部卡箍7与管束上管板2固定，下部卡箍10与管束下管板5固定；
[0088]步骤2):将固定板6—端插入上部卡箍7上的固定板插槽内与管束支撑板3顶牢，并且将固定板6另一端与上部卡箍7外侧焊接，和将固定板6—端插入下部卡箍10上的固定板插槽内与管束支撑板3顶牢，并且将固定板6另一端与下部卡箍10外侧焊接；
[0089]步骤3):将底部拖壳11套装在管束下管板5上并且与之焊接，并且底部拖壳11与管束下管板5下表面贴合；
[0090]步骤4):通过连接梁8将上部卡箍7和下部卡箍10连接，
[0091]步骤5):通过上吊耳14和下吊耳18将管束组件立式起吊，套装。
[0092]管束组件套装完成后，将所述立式套装装置拆卸，拆卸的过程包括:
[0093]步骤I):管束组件竖立后，用天车吊住装置拆卸吊耳13，并保持管束组件稳定，将连接梁8与下部卡箍10连接处逐一切割断开；
[0094]步骤2):拆除上部卡箍7的预紧螺栓螺母9，通过装置拆卸吊耳13将上部卡箍吊运拆除；
[0095]步骤3):拆除下部卡箍10的预紧螺栓螺母9，气刨下部卡箍7与齿型连接筒20焊接处，拆除下部卡箍10;
[0096]步骤4):将筒体套入管束组件，并与管束下管板5手工焊接打底，起吊筒体吊耳，将管束组件和筒体从齿型连接筒20中吊出。
[0097]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前” “后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0098]以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种重型浮头式热交换器管束组件立式套装装置，其中，所述管束组件包括管束上管板(2)、管束下管板(5)和多个管束支撑板(3)， 其特征在于，该立式套装装置包括用于固定所述管束组件的上部卡箍(7)和下部卡箍(1)02.根据权利要求1所述的立式套装装置，其特征在于，上部卡箍(7)套设在管束上管板(2)和管束支撑板(3)外部，下部卡箍(10)套设在管束下管板(5)和管束支撑板(3)外部。3.根据权利要求1或2所述的立式套装装置，其特征在于，上部卡箍(7)包括两个半圆形的卡件，在所述两个半圆形的卡件上分别焊接带有通孔的连接板(19)，和/或 下部卡箍(10)包括两个半圆形的卡件，在所述两个半圆形的卡件上分别焊接带有通孔的连接板(19)，和/或 在上部卡箍(7)和下部卡箍(10)上分别设置有若干个固定板插槽(15)。4.根据权利要求1至3之一所述的立式套装装置，其特征在于，所述立式套装装置还包括固定板(6)，优选所述固定板(6)—端插入固定板插槽(15)内与管束支撑板(3)顶牢，并且将其另一端与上部卡箍(7)或下部卡箍(10)固定。5.根据权利要求1至4之一所述的立式套装装置，其特征在于，所述立式套装装置还包括底部拖壳(11)，所述底部拖壳(11)与管束下管板(5)套装，并且与管束下管板(5)下表面贴合。6.根据权利要求5所述的立式套装装置，其特征在于，所述底部拖壳(11)包括齿型连接筒(20)，其与下部卡箍(10)固定。7.根据权利要求1至6之一所述的立式套装装置，其特征在于，所述立式套装装置还包括连接梁(8)，其用于连接所述上部卡箍(7)与下部卡箍(10)，和/或， 所述立式套装装置还包括上吊耳(14)和下吊耳(18)，所述上吊耳(14)设置于上部卡箍(7)上，所述下吊耳(14)设置于下部卡箍(10)上， 优选地，所述上吊耳(14)与管束组件重心之间的距离等于下吊耳(18)与管束组件重心之间的距离。8.—种对重型浮头式热交换器管束组件进行立式套装的方法，优选采用权利要求1至8之一所述的立式套装装置进行，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤I):将上部卡箍(7)与管束上管板(2)固定，并将下部卡箍(10)与管束下管板(5)固定； 步骤2):将固定板(6)插入上部卡箍(7)并与上部卡箍(7)焊接，以及将固定板(6)插入下部卡箍(10)并与下部卡箍(10)焊接； 步骤3):将底部拖壳(11)与管束下管板(5)进行连接； 步骤4):将上部卡箍(7)和下部卡箍(10)连接， 步骤5):最后将管束组件立式起吊。9.根据权利要求8所述的立式套装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤I):通过预紧螺栓螺母分别将上部卡箍(7)与管束上管板(2)固定，下部卡箍(10)与管束下管板(5)固定； 步骤2):将固定板(6)—端插入上部卡箍(7)上的固定板插槽(15)内与管束支撑板(3)顶牢，并且将固定板(6)另一端与上部卡箍(7)外侧焊接，和将固定板(6)—端插入下部卡箍(10)上的固定板插槽(15)内与管束支撑板(3)顶牢，并且将固定板(6)另一端与下部卡箍(10)外侧焊接； 步骤3):将底部拖壳(11)套装在管束下管板(5)上并且与之焊接，并且底部拖壳(11)与管束下管板(5)下表面贴合； 步骤4):通过连接梁(8)将上部卡箍(7)和下部卡箍(10)连接， 步骤5):通过上吊耳(14)和下吊耳(18)将管束组件立式起吊。10.根据权利要求8或9所述的立式套装方法，其特征在于，在步骤3)中，底部拖壳(II)套装在管束下管板(5)上时，将底部拖壳齿型连接筒(20)与下部卡箍(10)焊接。
【文档编号】F28F9/18GK105823355SQ201610315581
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】路扬, 王佐森, 李洪利, 李学鸥, 张克, 黄明仁, 陶磊洁, 安旭, 杨雪松, 王磊, 张宏博
【申请人】哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司