CN107179015A - 一种多孔预冷管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多孔预冷管及其制造方法，多孔预冷管包括：弯管、喷液管、挡板，所述弯管一端与所述喷液管一端相连通，所述弯管的另一端为进液口，所述挡板设置在所述喷液管另一端的端面上，所述喷液管端部出液口面积小于喷液管内孔圆面积的1/2，所述喷液管管体上开有多个喷液孔。多孔预冷管采用钢带先行冲压喷液孔后卷制而成，没有毛刺产生，提高产品可靠性；挡板挡住喷液管部分端面，既能促进预冷管管内冷却液流动速度，又能提高喷液孔的液体喷射力。

Description

一种多孔预冷管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种多孔管，特别是一种多孔预冷管及其制造方法。
背景技术
天然气等气体需要将其低温液化在储罐内进行运输。储罐及管路采用奥氏体不锈钢材料，奥氏体不锈钢具有优异的低温性能，但线膨胀系数较大。对于304L材质管路，在工作温度为-162℃时，100m管路大约收缩300mm。虽然在设计时考虑了冷收缩的补偿，但是在温度变化速率较大时，还存在温度变化过快、热应力过大而使材料或连接部位产生损坏的问题。这就要求在低温管道和设备进入低温液体前，首先进行预冷操作，确保投运安全。
多孔预冷管是对储罐进行预冷的长管，现在多孔管成型工艺是在钢管上，使用钻床逐个钻孔，一根管大约10米，上面均布数十个直径在5-10mm的小孔，逐个钻孔工作量大。更为麻烦的是，钻孔工艺在孔的背面及管内产生大量的毛刺，清理10米长管内部，不易操作，不能清理干净。残留的毛刺会随冷却液进入到储罐内破坏各阀体，为储罐运输埋下安全隐患。另外，现有的多孔预冷管冷却液喷射发散性差，为提高冷却均匀性及冷却速度，只能加工更多更密集的小孔，提高了制作难度，而且效果不理想。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种无毛刺残留、喷射均匀的多孔预冷管及其制造方法。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多孔预冷管，包括：弯管、喷液管、挡板，所述弯管一端与所述喷液管一端相连通，所述弯管的另一端为进液口，所述挡板设置在所述喷液管另一端的端面上，所述喷液管端部出液口面积小于喷液管内孔圆面积的1/2，所述喷液管管体上开有多个喷液孔。
本发明相较于现有技术，挡板挡住喷液管部分端面，既能促进预冷管管内冷却液流动速度，又能提高喷液孔的液体喷射力。
进一步地，所述喷液管内壁上设有螺旋凹槽，所述喷液孔设置在所述螺旋凹槽内。
采用上述优选的方案，螺旋凹槽使冷却液形成涡流，增加液体离心力，冷却液更易从喷液孔喷出。
进一步地，每个所述喷液孔由多个小液孔组合而成，外侧小液孔沿中心小液孔中心线成10-20度角向外发散。
采用上述优选的方案，使冷却液呈发散状向外喷射，提高冷却液的喷射均匀度。
进一步地，所述螺旋凹槽的截面积从两喷液孔间距的中点处向各喷液孔处逐渐变小。
采用上述优选的方案，增加了喷液孔处冷却液的局部压力，大大提高了喷射力。
进一步地，所述喷液管内壁上设有多道与喷液管长度方向垂直的环状浅凹槽，所述环状浅凹槽与所述螺旋凹槽相连通。
采用上述优选的方案，冷却液流经环状浅凹槽会产生沿喷液管长度方向的震动，使冷却液喷射力和喷射角度高频循环变化，提高冷却液在其喷射范围内均匀性。
进一步地，所述挡板上还设有可沿挡板中心转动的调速板，所述调速板可以调节所述喷液管端部出液口大小。
采用上述优选的方案，可以调节预冷管内液体压力，也可通过调速板不停的转动，使预冷管内压力低频循环变化，提高了冷却液的喷射范围。
一种多孔预冷管的制造方法，包括以下步骤：
步骤1，根据喷液管直径制作相应宽度的钢带；
步骤2，用冲压模具在钢带上冲槽、冲孔；
步骤3，清理钢带背面的冲压毛刺；
步骤4，卷制钢管，并焊接成型；
步骤5，根据喷液管长度选择相应数量钢管进行焊接形成喷液管，将喷液管与弯管、挡板焊接，即形成多孔预冷管。
采用上述优选的方案，用冲压模具冲孔，一次成型多个孔，效率高，冲压侧没有毛刺产生，只有冲压侧背面可能产生少量毛刺，且易于处理，杜绝了预冷管成品中毛刺的存在，提高了产品可靠性。
进一步地，步骤2中冲压形成的钢带上具有上述的喷液孔。
进一步地，步骤2中冲压形成的钢带上具有：与上述螺旋凹槽形状相对应的斜向凹槽、上述的小液孔、与上述环状浅凹槽形状相对应的竖向浅凹槽，相邻所述斜向凹槽的上端、下端位置相匹配，以使钢带卷制成钢管后，形成连续的螺旋凹槽。
采用上述优选的方案，具有上述结构的预冷管，提高冷却液喷射范围和喷射均匀性，提升对储罐的冷却速度。
进一步地，步骤2中冲压形成的钢带上、下端设有相吻合的凸出部、凹陷部。
采用上述优选的方案，提高钢带卷制成预冷管后，管道内壁结构匹配的位置精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施方式的结构示意图；
图2是图1中A-A向的剖面示意图；
图3是图1中B向的示意图；
图4是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图5是图4中C-C向的剖面示意图；
图6是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图7是本发明另一种实施方式的结构示意图；
图8是本发明一种实施方式钢带的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件的名称：
1-弯管；2-喷液管；21-喷液孔；211-小液孔；22-螺旋凹槽；23-环状浅凹槽；3-挡板；31-调速板；4-钢带；41-斜向凹槽；42-竖向浅凹槽；43-凸出部；44-凹陷部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，一种多孔预冷管，包括：弯管1、喷液管2、挡板3，弯管1一端与喷液管2一端相连通，弯管1的另一端为进液口，挡板3设置在喷液管2另一端的端面上，喷液管2端部出液口面积小于喷液管2内孔圆面积的1/2，喷液管2管体上开有多个喷液孔21。
采用上述技术方案的有益效果是：挡板3挡住喷液管2部分端面，既能促进预冷管管内冷却液流动速度，又能提高喷液孔的液体喷射力。
如图4所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到提高喷液孔的喷液能力的目的，喷液管2内壁上设有螺旋凹槽22，喷液孔21设置在螺旋凹槽22内。采用上述技术方案的有益效果是：螺旋凹槽22使冷却液形成涡流，增加液体离心力，冷却液更易从喷液孔喷出。
如图5所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到提高喷液发散性的目的，每个喷液孔21由多个小液孔211组合而成，外侧小液孔沿中心小液孔中心线成10-20度角向外发散。采用上述技术方案的有益效果是：使冷却液呈发散状向外喷射，提高冷却液的喷射均匀度。
如图6所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到提升喷射力的目的，螺旋凹槽22的截面积从两喷液孔间距的中点处向各喷液孔处逐渐变小。采用上述技术方案的有益效果是：增加了喷液孔处冷却液的局部压力，大大提高了喷射力。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到喷射液位置循环变化的目的，喷液管2内壁上设有多道与喷液管2长度方向垂直的环状浅凹槽23，环状浅凹槽23与螺旋凹槽22相连通。采用上述技术方案的有益效果是：冷却液流经环状浅凹槽23会产生沿喷液管长度方向的震动，使冷却液喷射力和喷射角度高频循环变化，提高冷却液在其喷射范围内均匀性。
如图7所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到喷射液在更大范围内循环变化的目的，挡板3上还设有可沿挡板3中心转动的调速板31，调速板31可以调节喷液管2端部出液口大小。采用上述技术方案的有益效果是：可以调节预冷管内液体压力，也可通过调速板31不停的转动，使预冷管内压力低频循环变化，提高了冷却液的喷射范围。
一种多孔预冷管的制造方法，包括以下步骤：
步骤1，根据喷液管直径制作相应宽度的钢带；
步骤2，用冲压模具在钢带上冲槽、冲孔；
步骤3，清理钢带背面的冲压毛刺；
步骤4，卷制钢管，并焊接成型；
步骤5，根据喷液管长度选择相应数量钢管进行焊接形成喷液管，将喷液管与弯管、挡板焊接，即形成多孔预冷管。
采用上述技术方案的有益效果是：用冲压模具冲孔，一次成型多个孔，效率高，冲压侧没有毛刺产生，只有冲压侧背面可能产生少量毛刺，且易于处理，杜绝了预冷管成品中毛刺的存在，提高了产品可靠性。
如图8所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到提升喷射冷却效果的目的，步骤2中冲压形成的钢带4上具有上述喷液孔21；步骤2中冲压形成的钢带4上具有：与螺旋凹槽22形状相对应的斜向凹槽41、小液孔211、与环状浅凹槽23形状相对应的竖向浅凹槽42，相邻斜向凹槽41的上端、下端位置相匹配，以使钢带卷制成钢管后，形成连续的螺旋凹槽22。采用上述技术方案的有益效果是：具有上述结构的预冷管，提高冷却液喷射范围和喷射均匀性，提升对储罐的冷却速度。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到提高卷管位置精度的目的，步骤2中冲压形成的钢带4上、下端设有相吻合的凸出部43、凹陷部44。采用上述技术方案的有益效果是：提高钢带4卷制成预冷管后，管道内壁结构匹配的位置精度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多孔预冷管，其特征在于，包括：弯管、喷液管、挡板，所述弯管一端与所述喷液管一端相连通，所述弯管的另一端为进液口，所述挡板设置在所述喷液管另一端的端面上，所述喷液管端部出液口面积小于喷液管内孔圆面积的1/2，所述喷液管管体上开有多个喷液孔。
2.根据权利要求1所述的多孔预冷管，其特征在于，所述喷液管内壁上设有螺旋凹槽，所述喷液孔设置在所述螺旋凹槽内。
3.根据权利要求2所述的多孔预冷管，其特征在于，每个所述喷液孔由多个小液孔组合而成，外侧小液孔沿中心小液孔中心线成10-20度角向外发散。
4.根据权利要求2所述的多孔预冷管，其特征在于，所述螺旋凹槽的截面积从两喷液孔间距的中点处向各喷液孔处逐渐变小。
5.根据权利要求4所述的多孔预冷管，其特征在于，所述喷液管内壁上设有多道与喷液管长度方向垂直的环状浅凹槽，所述环状浅凹槽与所述螺旋凹槽相连通。
6.根据权利要求1所述的多孔预冷管，其特征在于，所述挡板上还设有可沿挡板中心转动的调速板，所述调速板可以调节所述喷液管端部出液口大小。
7.一种多孔预冷管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据喷液管直径制作相应宽度的钢带；
步骤2，用冲压模具在钢带上冲槽、冲孔；
步骤3，清理钢带背面的冲压毛刺；
步骤4，卷制钢管，并焊接成型；
步骤5，根据喷液管长度选择相应数量钢管进行焊接形成喷液管，将喷液管与弯管、挡板焊接，即形成多孔预冷管。
8.根据权利要求7所述的多孔预冷管的制造方法，其特征在于，步骤2中冲压形成的钢带上具有权利要求1所述的喷液孔。
9.根据权利要求8所述的多孔预冷管的制造方法，其特征在于，步骤2中冲压形成的钢带上具有：与权利要求2或4所述螺旋凹槽形状相对应的斜向凹槽、权利要求3所述的小液孔、与权利要求5所述环状浅凹槽形状相对应的竖向浅凹槽，相邻所述斜向凹槽的上端、下端位置相匹配，以使钢带卷制成钢管后，形成连续的螺旋凹槽。
10.根据权利要求9所述的多孔预冷管的制造方法，其特征在于，步骤2中冲压形成的钢带上、下端设有相吻合的凸出部、凹陷部。
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