CN108106481B - 一种翅片管及包含有该翅片管的气化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气化器技术领域，尤其涉及一种翅片管，包括圆形管体及环绕于管体外圆周上的翅片，翅片包括1个引雷翅片、3个第一翅片和4N个第二翅片，N取正整数，引雷翅片和3个第一翅片沿管体外圆周等间隔设置，第二翅片设于引雷翅片与第一翅片之间的区域内和相邻的第一翅片之间的区域内，每个区域内等间隔设置N个第二翅片；在翅片管横截面中：引雷翅片、第一翅片和第二翅片长度相等；引雷翅片包括沿管体向翅片方向顺序连接的第一直线部、矩形部、第二直线部和菱形部；第一翅片的自由端端部为菱形；本发明引雷翅片的矩形部能够替代现有气化器的避雷引下线结构，起到引雷作用，使得引雷机构结构简单、美观大方，使用寿命长，运维成本低。
Description
技术领域
本发明涉及气化器技术领域，尤其涉及一种翅片管及包含有该翅片管的气化器。
背景技术
天然气作为一种经济环保、安全高效的绿色能源，已应用在日常生产、生活的各个领域。在天然气管网的建设和供气中，天然气的气化和调峰场站起着关键作用，其作为整个场站和管网的骨架部分，包含了LNG贮罐、LNG气化器、调压站、压缩机等重要设施。由于天然气场站属于易燃易爆的场合，一旦发生雷击事故极易造成人员伤亡、火灾等，进而造成重大经济损失，所以必须做好各类天然气场站各设备的防雷防静电措施。
根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010等规定，气化站、加气站、门站、调压站内的主要设备、工艺罩棚、压缩机间等工艺构筑物均属于2类防雷建筑物，站内的站房、辅房属于3类防雷建筑物。场站内各类建筑物常用的防雷措施具体如下：
压缩机：在压缩机间屋顶面上用φ12mm热镀锌圆钢铺设不大于10m×10m或12m×8m的避雷网格，四角做接闪短杆。
工艺罩棚：工艺罩棚一般采用双层彩钢板屋面，中间为阻燃物，一般要求彩钢板厚度大于0.5mm，直接利用罩棚做接闪器或者同时在罩棚四角做接闪短杆。
LNG储罐：LNG储罐的壁厚大于10mm，即使遭受雷击也不会被击穿，一般将LNG储罐本体直接作为接闪器。
气化器：由于气化器的管道壁厚一般不大于4.0mm，有可能被闪电击穿，因此自身无法作为接闪器，一般采用两种避雷方法：一种是采用避雷塔对站区内的所有工艺装置进行整体的防护，另外一种是在气化器上单独设置小型避雷针或者避雷带。
在气化器的防雷措施中，如果采用第一种方法进行避雷，由于LNG场站一般比较大，因此所需避雷塔的高度必须非常高，基础也非常大，在进行场站总平面图设计时需要考虑避雷塔带来的影响，同时在避雷塔竣工验收时及以后的运行过程中均需要当地的气象防雷部门进行专门检测，进而导致不仅避雷塔的造价高，后续的运行维护成本也居高不下，因此场站一般较少采用这种防雷措施，而多采用在气化器上单独设置小型避雷针或者避雷带的防雷措施。
在气化器上单独设置小型避雷针或者避雷带的常规方法如图1所示，在气化器A本体顶部设置避雷网B，避雷网需高出设备顶部200mm，避雷网一般采用φ12mm镀锌圆钢制做，避雷网B的支撑件B1在设备顶部的设置间距一般为1.0m，在避雷网的一组对角上连接避雷引下线C，避雷引下线C的底端接通过镀锌扁钢D接接地系统，避雷引下线C一般采用镀锌扁钢制做，避雷引下线C的支撑件C1在设备侧部的设置间距一般为1.0m，镀锌扁钢的规格一般为40mm×4mm。这种设计方案具有以下缺点：
1.由于避雷引下线设置在设备对角的的2个侧边上，导致设备外部整体不规则，会对设备搬运造成不便；
2.避雷引下线一般通过焊接的方式设置，由于设备整体结构较大，不仅焊接操作不便，而且焊接的稳定性较差，同时不够美观；
3.气化器工作时避雷引下线与换热管热胀冷缩比例不一样，引下线会严重弯曲，造成设备不美观；
4.避雷引下线长期裸露在外，风吹日晒雨淋后容易锈蚀，防雷性能日趋下降，防雷系统维护成本高。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种集成有避雷引下线的翅片管。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种翅片管，包括圆形管体及环绕于管体外圆周上的翅片，所述翅片包括1个引雷翅片、3个第一翅片和4N个第二翅片，N取正整数，所述引雷翅片和3个第一翅片沿管体外圆周等间隔设置，所述第二翅片设于引雷翅片与第一翅片之间的区域内和相邻的第一翅片之间的区域内，每个区域内等间隔的设置N个第二翅片；
在翅片管的横截面中：所述引雷翅片、第一翅片和第二翅片长度相等；所述引雷翅片包括沿管体向翅片方向顺序连接的第一直线部、矩形部、第二直线部和菱形部，所述第一直线部、矩形部、第二直线部和菱形部的中心线位于同一直线上；所述第一翅片的自由端端部为菱形。
作为改进，所述第一翅片和第二翅片的两面均呈波浪形，且波浪方向沿管体径向方向。
作为改进，所述第一直线部和第二直线部的上边沿和下边沿均为波浪形，且波浪方向沿管体径向方向。
作为优选，所述第二翅片为4个或者8个。
作为优选，在翅片管的横截面中，所述管体轴心距离翅片边缘的距离为200mm，所述管体的内径为25.5mm，外径30.5mm，所述第一翅片的厚度为2mm，所述第二翅片的厚度为1.8mm，所述菱形部和所述第一翅片的自由端端部的边长均为4.5mm，所述矩形部的长度为50mm，宽度为8mm，所述第二直线部的长度为10mm。
基于上述翅片管的一种气化器，包括气化器本体和防雷装置，所述防雷装置包括避雷网，所述避雷网设于气化器本体上方，位于所述气化器本体任意一组对角上的2个翅片管，且所述翅片管的引雷翅片位于顶角所在的边上，所述引雷翅片矩形部的顶端与避雷网连接，底端与场站内接地系统的连接端连接；
所述翅片管包括圆形管体及环绕于管体外圆周上的翅片，所述翅片包括1个引雷翅片、3个第一翅片和4N个第二翅片，N取正整数，所述引雷翅片和3个第一翅片沿管体外圆周等间隔设置，所述第二翅片设于引雷翅片与第一翅片之间的区域内和相邻的第一翅片之间的区域内，每个区域内等间隔的设置N个第二翅片；在翅片管的横截面中：所述引雷翅片、第一翅片和第二翅片长度相等；所述引雷翅片包括沿管体向翅片方向顺序连接的第一直线部、矩形部、第二直线部和菱形部，所述第一直线部、矩形部、第二直线部和菱形部的中心线位于同一直线上；所述第一翅片的自由端端部为菱形；
所述第一直线部和第二直线部的上边沿和下边沿均为波浪形，且波浪方向沿管体径向方向；
在翅片管的横截面中，所述管体轴心距离翅片边缘的距离为200mm，所述管体的内径为25.5mm，外径30.5mm，所述第一翅片的厚度为2mm，所述第二翅片的厚度为1.8mm，所述菱形部和所述第一翅片的自由端端部的边长均为4.5mm，所述矩形部的长度为50mm，宽度为8mm，所述第二直线部的长度为10mm。
作为优选，所述引雷翅片矩形部的顶端与避雷网通过铜带连接，底端与场站内接地系统的连接端通过铜带连接。
作为优选，所述铜带包括2个连接端子和带状铜片，所述带状铜片连接在2个连接端子之间，所述带状铜片与连接端子的连接处包覆有绝缘橡胶套管，所述连接端子具有2个螺栓固定孔。
作为优选，所述引雷翅片矩形部的顶端与避雷网通过连接件连接，且连接件的两端分别通过热焊方式与引雷翅片和避雷网连接，所述引雷翅片矩形部的底端与场站内接地系统的连接端通过连接件连接，且连接件的两端分别通过热焊方式与引雷翅片和场站内接地系统的连接端连接。
作为优选，所述引雷翅片矩形部的顶端与避雷网通过螺栓连接，且两者的连接面之间设有铅板制成的垫片，所述引雷翅片矩形部的底端与场站内接地系统的连接端通过螺栓连接，且两者的连接面之间设有铅板制成的垫片。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：本发明所述的翅片管的引雷翅片的矩形部能够替代现有气化器防雷装置中的避雷引下线，起到引雷作用。与现有技术相比，本发明的引雷机构集成在气化器的翅片上，不会导致设备外部整体不规则，设备搬运方便，引雷机构与气化器翅片管一体成形，不仅稳定性较高，而且美观；引雷机构位于翅片与翅片之间的间隙内，不会完全裸露在外，长期使用后，不容易锈蚀，使用寿命长，运维成本低。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本发明实施例1的结构示意图；
图3是本发明实施例1的尺寸标注图；
图4是本发明实施例1的波浪形的结构示意图；
图5是本发明实施例1的波浪形的尺寸标注图；
图6是本发明实施例1的结构示意图；
图7是本发明实施例2的尺寸标注图；
图8是本发明所述铜带的结构示意图；
图9是本发明气化器引雷翅片的连接示意图；
图10是本发明气化器引雷翅片的连接示意图。
具体实施方式
结合图2至图5，详细说明本发明的实施例1，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图2所示，一种翅片管，包括圆形管体1及环绕于管体外周面上的翅片，翅片包括1个引雷翅片2、3个第一翅片3和4个第二翅片4，引雷翅片2和3个第一翅片3沿管体外圆周等间隔设置，第二翅片4设于引雷翅片2与第一翅片3之间的区域内和相邻的第一翅片3之间的区域内，每个区域内的中间位置设置1个第二翅片4；
在翅片管的横截面中：引雷翅片2、第一翅片3和第二翅片4长度相等；引雷翅片2包括沿管体向翅片方向顺序连接的第一直线部21、矩形部22、第二直线部23和菱形部24，第一直线部21、矩形部22、第二直线部23和菱形部24的中心线位于同一直线上；第一翅片3的自由端端部31为菱形。
其中：第一翅片3和第二翅片4的两面均呈波浪形，且波浪方向沿管体径向方向，第一直线部和第二直线部的上边沿和下边沿均为波浪形，且波浪方向沿管体径向方向，波浪形结构如图4所示，由顺序连接的弧形构成。同时引雷翅片的第一直线部和第二直线部的两面也可采用这种波浪形结构。采用这种波浪形结构能够有效扩大翅片的换热面积。
翅片管的具体尺寸如下：
如图3所示，在翅片管的横截面中，在翅片管的横截面中，管体1轴心距离翅片边缘的距离为200mm，管体1的内径d为25.5mm，外径D为30.5mm，第一翅片3的厚度T1为2mm，第二翅片4的厚度T2为1.8mm，菱形部和第一翅片的自由端端部的边长a为4.5mm，矩形部22的长度L1为50mm，宽度L2为8mm，第一直线部21的宽度W2和第二直线部23的宽度W3均为2mm，第二直线部的长度L2为10mm；如图5所示，弧形的弧高H为0.3mm，弧半径R为0.4mm。
结合图4至图7，详细说明本发明的实施例2，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图6所示，一种翅片管，包括圆形管体1及环绕于管体外圆周上的翅片，翅片包括1个引雷翅片2、3个第一翅片3和8个第二翅片4，引雷翅片2和3个第一翅片3沿管体外圆周等间隔设置，第二翅片4设于引雷翅片2与第一翅片3之间的区域内和相邻的第一翅片3之间的区域内，每个区域内等间隔的设置2个第二翅片4；
在翅片管的横截面中：引雷翅片2、第一翅片3和第二翅片4长度相等；引雷翅片2包括沿管体向翅片方向顺序连接的第一直线部21、矩形部22、第二直线部23和菱形部24，第一直线部21、矩形部22、第二直线部23和菱形部24的中心线位于同一直线上；第一翅片3的自由端端部31为菱形。
其中：第一翅片3和第二翅片4的两面均呈波浪形，且波浪方向沿管体径向方向，第一直线部21和第二直线部23的上边沿和下边沿均为波浪形，且波浪方向沿管体径向方向，其中波浪形结构与实施例1的波浪形结构相同，也是由顺序连接的弧形5构成，同时引雷翅片的第一直线部和第二直线部的两面也可采用这种波浪形结构。采用这种波浪形结构能够有效扩大翅片的换热面积。
翅片管各部件的具体尺寸与实施例1中的尺寸相同，具体如下：
如图7所示，在翅片管的横截面中，管体1轴心距离翅片边缘的距离为200mm，管体1的内径d为25.5mm，外径D为30.5mm，第一翅片3的厚度T1为2mm，第二翅片4的厚度T2为1.8mm，菱形部和第一翅片的自由端端部的边长a为4.5mm，矩形部22的长度L1为50mm，宽度W1为8mm，第一直线部21的宽度W2和第二直线部23的宽度W3均为2mm，第二直线部23的长度L2为10mm，弧形的弧高H为0.3mm，弧半径R为0.4mm。
在实施例1和实施例2的技术方案中，翅片管引雷翅片上矩形部结构能够起到现有技术中避雷引下线的作用，且一体成型于引雷翅片上，使得当采用这种翅片管构成气化器的防雷装置时，具有以下优点：(1)引雷机构集成在气化器的翅片上，不会导致设备外部整体不规则，设备搬运方便；(2)引雷机构与气化器翅片管一体成形，不仅不需要采用焊接、螺接等连接方式，而且连接稳定性好，美观大方；(3)引雷机构位于翅片与翅片之间的间隙内，不会完全裸露在外，长期使用后，不容易锈蚀，使用寿命长，运维成本低。
结合图1所示的气化器防雷结构和本发明所述的翅片管，设计一种气化器，包括气化器本体和防雷装置，防雷装置包括避雷网，避雷网设于气化器本体顶部上方，位于气化器本体任意一组对角(即气化器横截面中位于任意一组对角线上的2个顶角)上的2个翅片管均采用本发明所述的翅片管，且翅片管的引雷翅片位于顶角所在的边上，引雷翅片矩形部的顶端与避雷网连接，底端与场站内接地系统的连接端连接。
上述技术方案中：
(1)避雷网的结构和设置位置、具有引雷翅片的翅片管的设置位置均可以参考图1所示的方式。
(2)引雷翅片矩形部与避雷网和接地系统的连接，可以采用以下几种方式：
A.引雷翅片矩形部的顶端通过铜带6与避雷网连接，底端通过铜带与场站内接地系统的连接端连接。铜带6可以采用如图8所示的结构，铜带6包括2个连接端子61和带状铜片62，带状铜片62连接在2个连接端子61之间，带状铜片62与连接端子61的连接处包覆有绝缘橡胶套管63，连接端子具有2个螺栓固定孔611。当应用在与避雷网连接时，2个连接端子分别通过螺栓与螺栓固定孔配合连接在引雷翅片矩形部的顶端和避雷网上，当应用在与接地系统的连接端连接时，2个连接端子分别通过螺栓与螺栓固定孔配合连接在引雷翅片矩形部的底端和接地系统的连接端上。
B.引雷翅片矩形部的顶端与避雷网通过连接件连接，且连接件的两端分别通过热焊方式与引雷翅片和避雷网连接，引雷翅片矩形部的底端与场站内接地系统的连接端通过连接件连接，且连接件的两端分别通过热焊方式与引雷翅片和场站内接地系统的连接端连接。
C.如图9所示，引雷翅片矩形部的顶端221与避雷网B通过螺栓8连接，且两者的连接面之间设有铅板制成的垫片7；如图10所示，引雷翅片矩形部的底端222与场站内接地系统的连接端END通过螺栓8连接，且两者的连接面之间设有铅板制成的垫片7，利用铅板制成的垫片的柔软性能，使得引雷翅片与避雷网和接地系统能够无缝连接，垫片的厚度优选2-3mm。
综上所述，本发明具有以下优点：本发明所述的翅片管的引雷翅片的矩形部能够替代现有气化器防雷装置中的避雷引下线，起到引雷作用；与现有技术相比，引雷机构集成在气化器的翅片上，不会导致设备外部整体不规则，设备搬运方便，引雷机构与气化器翅片管一体成形，不仅稳定性好，而且美观；引雷机构位于翅片与翅片之间的间隙内，不会完全裸露在外，长期使用后，不容易锈蚀，使用寿命长，运维成本低。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种气化器，包括气化器本体和防雷装置，其特征在于：所述防雷装置包括避雷网，所述避雷网设于气化器本体上方，位于所述气化器本体任意一组对角上的2个翅片管，且所述翅片管的引雷翅片位于顶角所在的边上，所述引雷翅片的顶端与避雷网连接，底端与场站内接地系统的连接端连接；
所述翅片管包括圆形管体及环绕于管体外圆周上的翅片，所述翅片包括1个引雷翅片、3个第一翅片和4N个第二翅片，N取正整数，所述引雷翅片和3个第一翅片沿管体外圆周等间隔设置，所述第二翅片设于引雷翅片与第一翅片之间的区域内和相邻的第一翅片之间的区域内，每个区域内等间隔的设置N个第二翅片；在翅片管的横截面中：所述引雷翅片、第一翅片和第二翅片长度相等；所述引雷翅片包括沿管体向翅片方向顺序连接的第一直线部、矩形部、第二直线部和菱形部，所述第一直线部、矩形部、第二直线部和菱形部的中心线位于同一直线上；所述第一翅片的自由端端部为菱形；
所述第一直线部和第二直线部的上边沿和下边沿均为波浪形，且波浪方向沿管体径向方向；
在翅片管的横截面中，所述管体轴心距离翅片边缘的距离为200mm，所述管体的内径为25.5mm，外径30.5mm，所述第一翅片的厚度为2mm，所述第二翅片的厚度为1.8mm，所述菱形部和所述第一翅片的自由端端部的边长均为4.5mm，所述矩形部的长度为50mm，宽度为8mm，所述第二直线部的长度为10mm。
2.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于：所述第一翅片和第二翅片的两面均呈波浪形，且波浪方向沿管体径向方向。
3.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于：所述第二翅片为4个或者8个。
4.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于：所述引雷翅片矩形部的顶端通过铜带与避雷网连接，底端通过铜带与场站内接地系统的连接端连接。
5.根据权利要求4所述的气化器，其特征在于：所述铜带包括2个连接端子和带状铜片，所述带状铜片连接在2个连接端子之间，所述带状铜片与连接端子的连接处包覆有绝缘橡胶套管，所述连接端子具有2个螺栓固定孔。
6.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于：所述引雷翅片矩形部的顶端与避雷网通过连接件连接，且连接件的两端分别通过热焊方式与引雷翅片和避雷网连接，所述引雷翅片矩形部的底端与场站内接地系统的连接端通过连接件连接，且连接件的两端分别通过热焊方式与引雷翅片和场站内接地系统的连接端连接。
7.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于：所述引雷翅片矩形部的顶端与避雷网通过螺栓连接，且两者的连接面之间设有铅板制成的垫片，所述引雷翅片矩形部的底端与场站内接地系统的连接端通过螺栓连接，且两者的连接面之间设有铅板制成的垫片。
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Denomination of invention: A finned tube and a gasifier containing the finned tube Granted publication date: 20240213 Pledgee: Bank of China Wuxi Binhu sub branch Pledgor: WUXI TRIUMPH GASES EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2024980014779 |