CN1065910A - 用于支承特长构件并联组合的方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开出一种支承特长构件并联组合的方 法、系统和装置，该多个特长构件被安置得具有适当 的间距，并且不能绕其自身的轴线进行转动。其方法 或系统包含：(1)固定隔片的步骤，(2)将箍带围绕一组 特长构件加以绕紧的步骤，其支承装置含有基本构 件，(1)多个箍带，(2)多个隔片。

Description

本项发明属于固定特长构件（例如，热交换器的管路，蒸发器管路，仪器的防护管，撑拉杆，铁制构架）的方法、系统和装置，这些特长构件是要固定在例如，用于化工设备和动力设备范围内的换热器、反应堆和锅炉里。

使用在压力容器，例如换热器、反应堆和锅炉内的一些长细管路，或者使用在开放式容器，例如冷却塔内的一些长细管路，大致是按平行方式布置的。

通常，这些管路的两端穿过各自容器内隔板上的圆孔，并且这些管路是被焊接在圆孔的位置上。

由于这些长细管路要受到强烈流动的、正在沸腾的、进行循环的或正在进行反应的流体的作用，所以防止这些管路在其中部发生振动和弯曲是十分必要的。

为此目的，需要在不妨碍流体进行流动或者在引导流体沿着所要求的流动路线进行流动的情况下，将一些长细管路加以捆扎和固定。

因此，通常制作成格栅外形或梳状物外形的支承装置来固定管路，这样的外形不会妨碍流体的流动，举例来说，可以允许引导流体流动的或者促使流体搅动的导流板用来起支承装置的作用，而且管路被固定在导流板上，这样就可以支承住管路束。

然而，当这些管路和支承装置用焊接连接在一起时，所有管路被牢固地焊接并被固定在同一支承部件上;但是，当这些管路按这种方式固定时，通常在这些管路内，因为存在着陡斜的温度梯度，并且温度按时间变化的波动大，所以不正常的应力要作用到管路束、同时也作用到该支承装置和导流板等，从而引起永久变形、应力裂纹和金属疲劳等问题。

此外，当一些管路以这种方式加以支承时，要更换或修理部分管路是非常困难的。

当采用这样的支装置时，还会发生这样的问题，即对管路布置有很多限制，从而限制了设计的可能性。

此外，在反应堆或其它部件内，如果使用这些导流板型或格栅型的支承装置，会发生这样的问题，即将固体、如催化剂，装进容器或者从容器内取出这些固体，都将是非常困难的。

再者，如果从管路流到外面的流体含有固体，如粉末，则这种固体会聚集在这些支承部件的表面上，从而将严重阻碍热量的传导或流体的流动，这种情况有时对设备的运行有不利的影响。

所作出的本项发明是要解决这些问题的。

因此，本发明的一个目标是提供一种支承特长构件并联组合的方法、系统和装置，而这些特长构件是在它们之间具有适当间距的情况下被放置在容器内，上述的方法、系统和装置在不妨碍流体进行流动或者引导流体沿着该容器内所要求的流动路线进行流动的情况下，能够固定住上述特长构件的并联组合，并且不会导致该特长构件发生永久变形、应力裂纹和金属疲劳。

本发明的另一目标是提供一种支承特长构件并联组合的方法、系统和装置，而这些特长构件是在它们之间具有适当间距的情况下被放置在容器内，这种方法、系统和装置易于对该容器内一部分上述特长构件进行更换或修理，而且容易在该容器内装进或者从其中取出固体，并且不让包含在流体内的固体聚集在特长构件的表面上。

本项发明的上述和其它目标、特点和优点将明显地表示在下列的详细说明和附图里。

图1，根据本项发明，是表示支承装置最小单元的横剖面图。

图2是表示组合图1上几个单元支承装置的方法的实例图。

图3是表示沿轴向放置隔片和箍带一实例的侧示图，这些隔片和箍带用于捆扎示于图2上的单元支承装置。

图4是表示另一放置方案的实例的侧示图。

图5是表示捆扎三列布置管路方法的实例的横剖面图。

图6是表示另一捆扎方法的横剖面图。

图7是表示将一些管路捆扎在一起的另一方法的横剖面图。

上述目标可以这样来实现：首先，在特长构件并联组合的两个相邻特长构件之间插入多个隔片，这些隔片在特长构件轴线方向于两隔片之间具有适当的间距，每一隔片都能够从各自的特长构件的侧面延伸至两特长构件中的另一特长构件的侧面，上述特长构件的并联组合被安置在容器中，如反应堆内，并且在与特长构件轴线相垂直的方向上于两个相邻的特长构件之间设有适当的间距，另外，这些特长构件要这样固定住，至少不能使它们绕其本身的轴线进行转动;其次，每个隔片的一端都要固定在各自特长构件的侧面上;再者，将箍带围绕着适当数量的特长构件牢固地绕紧在适当位置上，这些特长构件要放置在这样的位置，在该位置它们与其间的隔片被紧密地捆扎在一起，从而这些特定的特长构件就被捆扎起来;然后，重复上述步骤，直到将所有管路束都固定位。

本项发明的上述目标可以这样来完成：预先将至少一个隔片固定到放置在容器内的两个相邻特长构件之一的侧面上，这个隔片使两个相邻特长构件之间的间距具有相同的长度，这样，当特长构件被放置得到位时，该隔片就可对准两个相邻特长构件中的另一特长构件;其次，将这样的特长构件依次放置，并且把它们固定在所要求的位置上;再者，将箍带围绕着适当数量的特长构件牢固地加以绕紧，在上面的步骤中，这些特长构件被固定在规定的位置上，并且它们被放置得与其间的隔片紧密地捆扎在一起，从而这些特长构件就被捆扎起来，然后，重复上述步骤，直到把所有的管路束都固定住。

本项发明的上述目标可用一种系统来实现，该系统包含固定住多个隔片，以及将箍带围绕着一组特长构件牢固地绕紧，该特长构件组由适当数量的特长构件组成，在特长构件之间装有许多隔片，每个隔片都位于特长构件并联组合的两相邻特长构件之间，并且从一个特长构件的侧面延伸到另一特长构件的侧面，即每个隔片相对应的特长构件的侧面。

本项发明的上述目标可以用支承装置来实现，该支承装置包含多个箍带和多个隔片，每个箍带可以捆扎所要求数量的特长构件，利用将每个箍带围绕着上述所要求数量的特长构件牢固地加以绕紧的方法，把它们放置得被紧密地捆扎在一起，这些所要求数量的特长构件属于放置在容器内的特长构件并联组合，而且特长构件之间都设有适当的间距，另外，每个隔片都装在两个特长构件之间，用绕紧箍带的方法将上述特长构件加以捆紧，每个隔片的一端都固定在一个特长构件的侧面，而每个隔片的自由端都搭接到毗连的特长构件的侧面。

在最佳实施例中，特长构件被排列得组成一个格栅，在与特长构件轴线相垂直的横剖面内，该格栅构成多个三角形，而且这些特长构件三个一组地被捆扎在一起，以形成上述的多个三角形。

在另一实施例中，特长构件被捆扎在一起，构成多个带心的六边形，每个六边形含有七个特长构件，并且位于中心的一个特长构件被六个特长构件围绕着。

这些相对应的隔片和箍带可以按多级方式来放置，并且在特长构件的轴线方向于它们之间具有适当的间距，另外，可将隔片放置在这样的位置，在该位置上实施箍带的捆扎，或者，可将隔片放在从设置箍带的位置处沿纵向偏移一段距离的位置上。

值得推荐的是，当着按多级方式安装支承装置时，用箍带捆扎的特长构件的组合应当逐级地加以变换。

沿着特长构件的轴线将隔片按照其间的规定间距加以焊接，并且最好将隔片有规律地分布到管路束的整个组件上，而不是将它们安装在局部集中的位置上。

固定隔片到管路的工艺方法包括焊接，以及将一短管安装到每个隔片的一侧和将其热装在每条管路上。

现在参照附图对本项发明加以详细说明，在这些附图上，示出了本项发明的最佳实施例，但是本发明不局限于该实施例。

根据本项发明;

图1是表示支承装置最小单元的横剖面视图。

图2是表示组合图1上几个单元支承装置的方法的实施例图。

图3是表示沿轴向放置隔片和箍带的实例的侧视图，这些隔片和箍带用于捆扎表示在图2上的单元支承装置。

图4是表示另一放置方案的实例的侧视图。

图5是表示管路沿三列布置的捆扎管路方法的实例的横剖面视图。

图6是表示另一捆扎方法的横剖面视图。

图7是表示将一些管路捆扎在一起的另一方法的横剖面视图。

为了使这些图形容易理解，在这些图形上，隔片自由端和对应管路之间的间隙，用夸张的方式表示成好像该间隙是很大的，然而事实上，隔片的顶部实际是接触到管路的表面。

在图1上示出了通常应用的最小捆扎单元，即捆扎三条管路1，2和3的装置。

长方形板状隔片1a，2a和3a分别焊在管路1，2和3上。

在管路于容器内安装到位以后或以前，将这些隔片1a，2a和3a焊接在相应的管路上。

虽然画成的图形好像在隔片的自由端和相关的管路表面存在着间隙，然而事实上是没有间隙的，而且它们实际上是相互接触的。

用绕紧箍带10的方法将这些管路1，2和3加以捆紧，这样它们与箍带10一起被捆扎住，并且强有力地被支承住，从而可以防止这些管路发生振动。

这些箍带10的位置所在的级位可以与隔片1a，2a和3a所在的级位相同，如图3所示，或者，箍带10的位置也可以放在安装隔片1a，2a和3a的两个级位之间。

在图3所示的方法中，管路能够被强有力的捆扎起来，然而，在图4所示的方法中能够比较适度地对管路进行箝制。

因此，当需要有强有力的刚度时，表示在图3上的方法是合乎要求的，然而，举例来说，由于发生比较剧烈的温度变化，而使管路遭受较大的热应力时，建议采用表示在图4上的方法。

事实上，所要支承的管路在数量上不局限于三条，说得更确切些，可以将一些管路排列成格栅或同心圆弧的样式，每个支承装置都包含最小单元，而多个支承装置被安装成多段矩阵样式或网络样式，这样，能够使许多管路构成整体，以形成一个单独的结构。

支承这种管路整体的方法的实施例示于图2。

在图2上，带有奇数即1，3，5，7…的管列和带有偶数2，4，6…的管列被排成两列，该两列管路位于同心圆弧上，并且所有这些管路1，2，3，4…被排列成一个含有多个三角形的格栅形状。

在这里，管路1，2和3用箍带10加以捆扎;管路3，4和5用箍带11加以捆扎;管路5，6和7用箍带12加以捆扎;此外，利用绕紧箍带13将管路2，3和4捆紧;并且利用绕紧箍带14将管路4，5和6捆紧。

从图上显而易见，在这种按两个圆弧列形状布置的方案中，因为所有管路中的每一条都与四条管路相邻接，因此，一般说来，可以推定，一条管路用三个支承装置所构成的组合装置来支承;其次，在三个支承装置的每一个支承装置上，一条管路通常有两个焊于其上的隔片，其自由端与两条相邻的管路相搭接;再者，焊接到相邻两管路侧面上的隔片与另一条管路的侧面相搭接;最后，与三套组合装置相联系的三个箍带都装在一条管路上。

虽然在图上只表示出一部分，然而，所有管路都依次按三个一组地以相同的方式被捆扎起来，这样，排列成两个弧形列的所有管路都被牢固地和整体地捆扎住和固定住。

从以上的说明中，可以推断，所要捆扎的管路的组合不局限于以上的样式，举例来说，根据所要求的刚度，可以去掉用箍带13和14的捆扎。

类似地，每个管路组管路的捆扎不局限于由三条管路所构成，显然，如果管路被捆扎成每个由两条管路、四条管路或五条管路所构成的管路组，则本项发明的目标也可以达到。

图5表示按三列放置的管路列的捆扎方法的另一实施例。

管路列41，42，43，44…，管路列51，52，53，54，55…和管路列61，62，63，64…分布在三个同心圆弧上，从而形成一个包含多个三角形的格栅;每个隔片设置在两条管路之间，如图所示;管路列41，42，43，44…和管路列51，52，53，54，55按三个一组地用箍带71，72，73…加以捆扎;而管路列51，52，53，54，55…和管路列61，62，63，64…按三个一组地用箍带81，82，83…进行捆扎，这样所有的管路列都被捆扎成整体。

在这个实施例中，举例来说，利用进一步捆扎管路42，52和53的方法，可以增加捆扎刚度，反之，为了使这种结合适度，也可以将箍带制作得薄一些。

图6表示一实施例，其中七条管路用箍带91，92和93加以捆扎，而图7表示另一实施例，其中三十七条管路101到137用一个箍带150加以捆扎。

从图上可以明显看出这些捆扎方法或系统的细节，所以其进一步的说明是不需要的，因而将其省略。

因为这些管路的两相对端穿过压力容器的，例如换热器的内板壁、管板和类似部件，并且被焊接和固定在这些部件上，所以管路不能绕其自身轴线转动到破坏用箍带和隔片组成的统一体的程度。

本项发明最好用来支承或固定使用在例如换热器，反应堆和锅炉中的进行热交换的管路。

本项发明可以用来捆扎或支承的不仅仅是管路，而且还可是所有的特长构件，如撑拉杆、杆件、细长零件和铁制构架，在这种情况下，两相对端不必要进行固定，在这些构件的中间位置或者构件一端的其它任何位置，将它们加以固定就足够了，这样便可防止它们进行转动，因此，容易看出，本项发明可以应用在插栓式换热器内所使用的复式管路上。

本项发明不局限于上述的实施例，举例来说，所捆扎和固定的构件不局限于管路，还可以是特长构件，如杆件、细长零件、铁制构架和类似构件，而且这些特长构件不必要在横剖面内排列成格栅形状。此外，隔片不局限于长方形平板，举例来说，还可使用梯形平板隔片、管形隔片、V形隔片和锯齿形隔片。可以采用钢丝和类似物品作箍带，在这种情况下，表示在图5上的捆扎结可以用一条钢丝来实现，用箍带绕紧和捆牢不局限于上述绕一次的单圈型式，此外，可将箍带绕成螺旋状，还可以采用伸缩螺套;再进一步说，实现应用方法的构造，可以在本项发明的目标范围内自由变化;总之，本项发明包括所有上述的变型。

根据本项发明，举例来说，在换热器，反应堆和锅炉中采用这种支承装置时，可以得到如下的效果：

1.因为可以使容器内流体的流动平稳些，所以能够实现稳定运行。

2.甚至在容器内流动的流体含有粉状物的情况下，由于采用这种结构，粉状物难以聚集起来，所以运行和维修都容易。

3.当催化剂和类似物品装入反应堆或从其中取出时，这项工作变得不费劲了。

4.因为对有关的特长构件用焊接方法固定隔片是单独实施的，所以在运行过程中，所产生的热应力影响几乎为零，因而消除了引起运行中的设备不正常工作的因素。

5.根据本项发明，不需要采用其它的加强措施，就可使管路束的刚度肯定地增加到所需要的和令人满意的程度。

6.当着采用本项发明时，因为装置特长构件如管束的方式的自由度很大，所以充分反映设计思想的设计有了可能性。

7.因为隔片可用来作为传热片，所以传热表面的面积得到增加，热传导效率也得到改善。

已经说明了与本实施例有关的我们的发明，我们的意图是，除非另有说明，本发明不受说明的任何细节所限制，而且相反地，在发明的精神和范围以内，可以广泛地进行设计制作，如同在附带的权利要求书中所述的那样。

Claims (16)

1、支承特长构件并联组合的一种方法，这些特长构件被放置得在其间具有适当的间距，并且被固定住，这样，它们就不能绕其自身的轴线进行转动，该方法包括如下步骤：

(1)固定隔片的步骤，每个隔片被放置在特长构件并联组合的两个相邻特长构件之间，并且从一个特长构件的侧面延伸到另一特长构件的侧面，即每个隔片相对应的特长构件的侧面；

(2)将所有特长构件分组的步骤，每一组由适当数量的特长构件组成，在特长构件之间安放隔片，并且围绕每一组中的特长构件绕紧箍带，直到把它们捆扎住。

2、按照权利要求1中的方法，其特征是这些特长构件被放置得在与其轴线相垂直的方向上于它们之间设有适当的间距，并且在它们这样被固定住以前，至少不能使它们绕其自身的轴线进行转动，每个隔片都固定到各自的特长构件的侧面。

3、按照权利要求1中的方法，其特征是这些特长构件被放置得在与其轴线相垂直的方向上于它们之间设有适当的间距，并且在它们被固定住以后，至少不能使它们绕其自身的轴线进行转动，每个隔片都固定到各自的特长构件的侧面。

4、按照1至3的任何一项权利要求中的方法，其特征是该多个特长构件被排列成一个格栅，并且格栅中的每一特长构件组在与特长构件轴线相垂直的横剖面内都形成一个三角形。

5、按照权利要求4中的方法，其特征是该多个特长构件被捆扎成若干组，每一组都由缠有箍带的三个特长构件组成，并且每一组大致都构成一个三角形。

6、按照1至4的任何一项权利要求中的方法，其特征是该多个特长构件被捆扎成若干组，每一组都由缠有箍带的七个特长构件组成，并且每一组都形成一个带心的六边形。

7、按照1至6的任何一项权利要求中的方法，其特征是相对应的隔片和箍带沿着特长构件的轴线以多级的方式进行安装，并且使它们之间具有适当间距。

8、按照1至7的任何一项权利要求中的方法，其特征是隔片被放置在两特长构件之间的这样位置上，在该位置相对应的箍带牢固地缠绕在特长构件上。

9、按照1至7的任何一项权利要求中的方法，其特征是隔片被放置这样的位置上，该位置从放置箍带的位置相对于特长构件沿着轴向偏移一段距离。

10、按照权利要求7中的方法，其特征是用箍带捆扎在一起的特长构件的组合要沿纵向逐级地加以变换。

11、按照1至10的任意一项权利要求中的方法，其特征是这些特长构件是用于热交换的管路。

12、一种支承特长构件并联组合的装置，这些特长构件被放置得在它们之间具有适当的间距，该支承装置包含下列基本构件（1）和（2）：

（1）多个箍带，这些箍带围绕着每一组的特长构件牢固地加以绕紧，并且把特长构件捆扎住，每一组特长构件都来自上述的特长构件并联组合，并且包含所要求数量的相邻的特长构件;

（2）多个隔片，每个隔片装在属于每一组的两个特长构件之间，围绕着每个特长构件组将箍带牢固地绕紧，并且每个隔片的一端固定到各自特长构件的侧面，每个隔片的自由端搭接到相关特长构件的侧面。

13、支承特长构件并联组合的系统，这些特长构件被放置得在它们之间具有适当的间距，并且这些特长构件要这样固定，使得它们不能绕其自身轴线进行转动，这一系统包含：

（1）固定多个隔片，每个隔片放在特长构件并联组合的两个相邻特长构件之间，并且该隔片从一个特长构件的侧面延伸到另一特长构件的侧面，即每个隔片相对应的特长构件的侧面;

（2）将箍带围绕着一组特长构件牢固地加以绕紧，该特长构件组包含适当数量的特长构件，并且在特长构件之间安装隔片。

14、按照权利要求13中的系统，其特征是该多个特长构件被排列成一个格栅，格栅中的每个特长构件组在与特长构件轴线相垂直的横剖面内形成一个三角形。

15、按照权利要求13中的系统，其特征是该多个特长构件被捆扎成若干组，每一组包含带有箍带的七个特长构件，并且每一组都形成一个带心的六边形。

16、按照权利要求13中的系统，其特征是该多个特长构件是用于热交换的管路。

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