CN107186471B

CN107186471B - 一种换热器管束的组装方法

Info

Publication number: CN107186471B
Application number: CN201710292082.5A
Authority: CN
Inventors: 康治政; 杨爱国; 陈思; 茅陆荣
Original assignee: Shanghai Morimatsu Pressure Vessel Co ltd
Current assignee: Shanghai Senyong Engineering Equipment Co ltd
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: CN107186471A

Abstract

本发明涉及换热器领域，公开了一种换热器管束的组装方法，包括以下步骤：S1将壳程筒体沿其轴线方向横置固定；S2提供多块分布有连接孔的板体和多根换热管；S3确定各板体的安装顺序，将当前待安装的板体送入壳程筒体内的预设位置；S4将已被送入壳程筒体内的板体固定于壳程筒体内的预设位置；S5将各换热管穿过已被固定于壳程筒体内的板体上的各连接孔；S6重复上述步骤S3‑S5，直至各换热管依次穿过各板体的连接孔；S7将各换热管与各板体固定。本发明中的方法能使组装过程中的安全隐患减少，装配的难度及装配的成本降低。

Description

一种换热器管束的组装方法

技术领域

本发明涉及换热器领域，特别涉及一种换热器管束的组装方法。

背景技术

管壳式换热器在工业领域的应用非常广泛，其主要由壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束或者螺旋管，管束两端固定于管板上。在管壳式换热器内有进行换热的两种流体，一种在管内流动，其行程称为管程；一种在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面，进行热量交换。

管壳式换热器管束的装配方式一般是立式装配，立式装配时需要架设底部支撑平台，将壳程筒体组件口朝上放置，然后从上往下逐步安装管束组件，待装配完成后整体吊运放倒。这种装配方式可以利用车间行车或吊车进行辅助安装，但是当设备长度较长时会受到行车或吊车起吊高度限制，而且一般会涉及到高空作业，操作安全性上存在安全隐患。另外管束装配后整体吊运放倒所需要的行车或吊车载重要求高，作业难度大，而且成本高。

因而，如何减少装配过程中的安全隐患、降低装配的难度及装配的成本是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热器管束的组装方法，使得换热器管束在组装过程中的安全隐患减少，装配的难度及装配的成本降低。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种换热器管束的组装方法，包括以下步骤：

S1、将壳程筒体沿其轴线方向横置固定；

S2、提供N块分布有连接孔的板体和M根换热管，且所述N和所述M 均为大于1的自然数；其中，所述连接孔的数量与所述换热管的数量相同，并一一对应，均用于被各换热管穿过，对各换热管进行固定支撑；

S3、确定各板体的安装顺序，将当前待安装的板体以垂直于所述壳程筒体轴线的方式送入所述壳程筒体内的预设位置；

S4、将步骤S3中已被送入所述壳程筒体内的板体固定于所述壳程筒体内的预设位置；

S5、将各换热管穿过已被固定于所述壳程筒体内的板体上的各连接孔；

S6、重复上述步骤S3-S5，直至各换热管依次穿过各板体的连接孔；

S7、将各换热管与各板体固定。

本发明实施方式相对于现有技术而言，将壳程筒体沿其轴线方向横置固定，采用卧式装配，先确定各板体的安装顺序，并将当前待安装的板体以垂直于壳程筒体轴线的方式送入壳程筒体内的预设位置并固定，将各换热管穿过已被固定于所述壳程筒体内的板体上的各连接孔，依此方式继续安装板体并让换热管穿过板体上的连接孔，直至各换热管依次穿过各板体的连接孔，最后将换热管与各板体固定。这种组装方法无需高空作业，安全隐患减少，装配难度及装配成本降低。

另外，在所述步骤S1中，横置固定所述壳程筒体的工具为滚轮托架或支撑鞍座，使用滚轮托架或支撑鞍座对壳程筒体的固定效果好，有利于换热器管束组装。

另外，在所述步骤S3中，待安装的板体通过如下子步骤以垂直于所述壳程筒体轴线的方式送入所述壳程筒体内的预设位置：

提供一推送工装；

将当前待安装的板体垂直固定于所述推送工装上；

将推送工装推送至所述壳程筒体内，直至当前待安装的板体被推送至所述壳程筒体的预设位置。

另外，所述推送工装包含：

推送装置，在所述壳程筒体内沿其中心轴方向运动；

安装板，设置于所述推送装置上用于安装各板体，且与所述壳程筒体的中心轴垂直设置；

调节机构，设置在所述推送装置上，用于调节所述安装板在所述壳程筒体内的高度。

推送工装能将各板体送至壳程筒体内，并保持各板体垂直于壳程筒体中心线，而且可以调节板体的高度位置，使板体能被更容易地送至预设位置进行固定。

另外，所述调节机构包含：用于固定所述安装板的支撑架、设置在所述推送装置上与所述支撑架固定连接的升降设备，且所述升降设备用于驱动所述支撑架沿垂直于所述壳程筒体的中心轴方向进行运动；

升降设备可以轻松地改变支撑架的高度，从而起到调节板体高度的作用。

另外，在所述步骤S5中，各换热管通过如下子步骤穿过已被固定于所述壳程筒体内的板体上的各连接孔：

提供K个导向工装，所述K等于所述M，并一一对应；

将各导向工装固定在各自所对应的换热管的端部；

通过各导向工装将各换热管穿过已被固定于所述壳程筒体内的板体上的各连接孔。

另外，所述导向工装包含：

固定部，用于插入各换热管内，固定各换热管；

导向部，与所述固定部相连，用于带动所述固定部穿过各连接孔；

其中，所述导向部与所述固定部均与各换热管同轴设置，且所述导向部在带动所述固定部穿过各连接孔后，各换热管跟随所述导向部一同穿过所述连接孔。设置导向工装可以更方便地将换热管穿过板体上的连接孔。

另外，所述固定部包含：

扩张段，用于插入各换热管内，对各换热管进行固定；

芯杆，用于撑开所述扩张段；

锁紧件，与所述芯杆螺纹旋合，用于在所述芯杆撑开所述扩张段后对所述芯杆锁紧固定；

所述导向部包含：

输送段，与所述扩张段相连，用于插入所述换热管；

导向段，与所述输送段相连，用于通过所述输送段带动所述扩张段穿过各板体的连接孔；

其中，所述扩张段、所述输送段和所述导向段内均开设被所述芯杆穿过的通孔，所述锁紧件在锁紧所述芯杆后，所述锁紧件抵住所述导向段，而所述扩张段被所述芯杆撑开并与各换热管锁紧固定。

导向工装的固定部与换热管之间锁紧固定效果好，导向工装的导向部可以带动与换热管固定的固定部方便地穿过板体上的连接孔。

另外，所述芯杆沿其轴线方向还开设有通道，所述通道用于被内芯杆插入。插入内芯杆可以引导芯杆穿过连接孔，对换热管穿过板体起到辅助的作用。

另外，所述板体为管板、折流板或支撑板。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中换热器管束的组装方法的步骤；

图2是本发明第一实施方式中换热器管束组装时的结构示意图；

图3是本发明第一实施方式中推送工装的主视结构示意图；

图4是本发明第一实施方式中推送工装的左视结构示意图；

图5是本发明第一实施方式中导向工装的剖视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种换热器管束的组装方法，如图1、2 所示，包括以下步骤：

步骤110、将壳程筒体1沿其轴线方向横置固定；

步骤120、提供多块分布有连接孔4的板体2和多根换热管3；其中，连接孔4的数量与换热管的数量相同，并一一对应，均用于被各换热管3穿过，对各换热管3进行固定支撑；

步骤130、确定各板体2的安装顺序，将当前待安装的板体2以垂直于壳程筒体1轴线的方式送入壳程筒体1内的预设位置；

步骤140、将步骤S130中已被送入壳程筒体1内的板体2固定于壳程筒体1内的预设位置；

步骤150、将各换热管3穿过已被固定于壳程筒体1内的板体2上的各连接孔4；

步骤160、重复上述步骤130至步骤150，直至各换热管3依次穿过各板体2的连接孔4；

步骤170、将各换热管3与各板体2固定。

具体地说，本实施方式中将壳程筒体1沿其轴线方向横置固定，采用卧式装配。板体2为管板、折流板或支撑板，需要先确定各板体2的安装顺序。换热器的管板一般设置在壳程筒体的两侧，用于固定换热管3，折流板用于改变壳程流体的流向，支撑主要用于给换热管3提供支撑力。将需要安装的第一块板体2以垂直于壳程筒体1轴线的方式送入壳程筒体1内的预设位置并固定，此实施方式中，第一块板体为管板。然后，将各换热管3穿过该管板的连接孔4，依此方式继续安装板体2并让换热管3穿过板体上的连接孔4，直至各换热管3依次穿过各板体2的连接孔4，完成所有板体2和穿孔工作后，最终将换热管3与各板体2固定，完成换热器管束的组装。这种组装方法无需高空作业，安全隐患减少，装配难度及装配成本降低。

具体地说，在步骤110中，横置固定壳程筒体1的工具为滚轮托架或支撑鞍座，使用滚轮托架或支撑鞍座对壳程筒体1的固定效果好，有利于换热器管束组装。

结合图3和图4所示，在步骤130中，待安装的板体2通过如下子步骤以垂直于壳程筒体1轴线的方式送入壳程筒体1内的预设位置：

提供一推送工装5；

将当前待安装的板体2垂直固定于推送工装5上；

将推送工装5推送至壳程筒体1内，直至当前待安装的板体2被推送至壳程筒体1的预设位置。

值得一提的是，如图3所示，推送工装5包含：推送装置6、安装板7、调节机构8。其中，推送装置6在壳程筒体1内沿其中心轴方向运动；安装板7设置于推送装置6上，用于安装各板体2，且与壳程筒体1的中心轴垂直设置；调节机构8设置在推送装置6上，用于调节安装板7在壳程筒体1 内的高度。推送工装5能将各板体2送至壳程筒体1内，并保持各板体2垂直于壳程筒体1中心线，而且可以调节板体2的高度位置，使板体2能被更容易地送至预设位置进行固定。

如图4所示，调节机构8包含：支撑架9、升降设备10。其中，支撑架 9用于固定安装板7；升降设备10设置在推送装置6上，与支撑架9固定连接，且用于驱动支撑架9沿垂直于壳程筒体1的中心轴方向进行运动。升降设备10可以轻松地改变支撑架9的高度，从而起到调节板体2高度的作用。

另外，需要说明的是，在步骤150中，如图1所示，各换热管3通过如下子步骤穿过已被固定于壳程筒体1内的板体2上的各连接孔4：

提供多个导向工装11，导向工装11与各换热管3一一对应；

将各导向工装11固定在各自所对应的换热管3的端部；

通过各导向工装11将各换热管3穿过已被固定于壳程筒体1内的板体2 上的各连接孔4。

如图5所示，导向工装11包含：固定部12、导向部13。其中，固定部 12用于插入各换热管3内，固定各换热管3；导向部13与固定部12相连，用于带动固定部12穿过各连接孔4。导向部13与固定部12均与各换热管3 同轴设置，且导向部13在带动固定部12穿过各连接孔4后，各换热管3跟随导向部13一同穿过连接孔4。设置导向工装11可以更方便地将换热管3穿过板体2上的连接孔4。

具体的说，固定部12包含：扩张段14、芯杆15和锁紧件16。其中，扩张段14用于插入各换热管3内，对各换热管3进行固定；芯杆15用于撑开扩张段14；锁紧件16与芯杆15螺纹旋合，用于在芯杆15撑开扩张段14 后对芯杆15锁紧固定。锁紧件16与芯杆15的旋合深度越大，芯杆15就能使扩张段14更紧密地贴合在换热管3上，紧固的效果更好。

而导向部13包含：输送段17、导向段18。其中，输送段17与扩张段 14相连，用于插入换热管3；导向段18与输送段17相连，用于通过输送段 17带动扩张段14穿过各板体2的连接孔4；扩张段14、输送段17和导向段 18内均开设被芯杆15穿过的通孔，锁紧件16在锁紧芯杆15后，锁紧件抵住导向段18，而扩张段14被芯杆15撑开并与各换热管3锁紧固定。扩张段14内开设的通孔从朝向输送段17的一侧至背离输送段的一侧逐渐扩张，构成一锥形孔。

此外，芯杆包含：芯杆主体和椎体。其中，芯杆主体依次穿过扩张段14、输送段17和导向段18内的通孔，并与锁紧件16螺纹旋合。椎体与芯杆主体同轴连接，且位于锥形孔内，并与锥形孔的孔壁相互契合。

这种形式的导向工装11的固定部12与换热管3之间锁紧固定效果好，导向工装11的导向部13可以带动与换热管3固定的固定部12方便地穿过板体2上的连接孔4。

还需要说明的是，芯杆15沿其轴线方向还开设有通道，通道用于被内芯杆19插入。此实施方式中，内芯杆为圆钢。插入内芯杆19可以引导芯杆 15穿过连接孔4，对换热管3穿过板体2起到辅助的作用。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种换热器管束的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将壳程筒体沿其轴线方向横置固定；

S2、提供N块分布有连接孔的板体和M根换热管，且所述N和所述M均为大于1的自然数；其中，所述连接孔的数量与所述换热管的数量相同，并一一对应，均用于被各换热管穿过，对各换热管进行固定支撑；

S7、将各换热管与各板体固定；

在所述步骤S3中，待安装的板体通过如下子步骤以垂直于所述壳程筒体轴线的方式送入所述壳程筒体内的预设位置：

提供一推送工装；

将当前待安装的板体垂直固定于所述推送工装上；

将推送工装推送至所述壳程筒体内，直至当前待安装的板体被推送至所述壳程筒体的预设位置；

所述推送工装包含：

推送装置，在所述壳程筒体内沿其中心轴方向运动；

2.根据权利要求1所述的一种换热器管束的组装方法，其特征在于，步骤S1中，横置固定所述壳程筒体的工具为滚轮托架或支撑鞍座。

3.根据权利要求1所述的一种换热器管束的组装方法，其特征在于，所述调节机构包含：用于固定所述安装板的支撑架、设置在所述推送装置上与所述支撑架固定连接的升降设备，且所述升降设备用于驱动所述支撑架沿垂直于所述壳程筒体的中心轴方向进行运动。

4.根据权利要求1所述的一种换热器管束的组装方法，其特征在于，在所述步骤S5中，各换热管通过如下子步骤穿过已被固定于所述壳程筒体内的板体上的各连接孔：

提供K个导向工装，所述K等于所述M，并一一对应；

将各导向工装固定在各自所对应的换热管的端部；

5.根据权利要求4所述的一种换热器管束的组装方法，其特征在于，所述导向工装包含：

固定部，用于插入各换热管内，固定各换热管；

其中，所述导向部与所述固定部均与各换热管同轴设置，且所述导向部在带动所述固定部穿过各连接孔后，各换热管跟随所述导向部一同穿过所述连接孔。

6.根据权利要求5所述的一种换热器管束的组装方法，其特征在于，所述固定部包含：

扩张段，用于插入各换热管内，对各换热管进行固定；

芯杆，用于撑开所述扩张段；

所述导向部包含：

输送段，与所述扩张段相连，用于插入所述换热管；

7.根据权利要求6所述的一种换热器管束的组装方法，其特征在于，所述芯杆沿其轴线方向还开设有通道，所述通道用于被内芯杆插入。

8.根据权利要求1所述的一种换热器管束的组装方法，其特征在于，所述板体为管板、折流板或支撑板。