CN109163341A - 一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片 - Google Patents
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Abstract
一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，它涉及气态介质导流叶片的约束紧固装置。以解决传统导流装置的导流叶片在高温烟气的作用下会受热膨胀，产生低频变幅震动，导致导流叶片自身零部件损坏和约束失效的问题。本发明的带有约束紧固装置的气态介质导流叶片采用双角钢背对布置形成插槽式结构，同时设置扰震垫板及紧密的保温密封填料层于其内的一体化结构，与运行环境直接接触侧零件间无刚性连接，提高了导流叶片的抗震性，避免因导流叶片热膨胀和震动等原因，导致其自身零部件的损坏或约束失效。本发明用于气态介质通道内的介质流通均布导流技术领域用。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，属于气态介质导流技术领域。
背景技术
各类型高温烟气换热设备与其热源之间通常需要烟风管道使之相连，而为达到最佳换热效果，在这些烟风管道内通常布置有烟风导流装置，以达到高温烟气与换热面之间的均匀换热的效果。系统工作时，导流装置的导流叶片在高温烟气的作用下会受热膨胀，并产生低频变幅震动，因此经常会出现导流叶片自身零部件损坏和约束失效等问题，从而严重威胁系统运行的安全性、可靠性及经济性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，以解决传统导流装置的导流叶片在高温烟气的作用下会受热膨胀，产生低频变幅震动，导致导流叶片自身零部件损坏和约束失效的问题。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，所述带有约束紧固装置的气态介质导流叶片包括外护板、第一宽折边型内护板、第二宽折边型内护板、密封挡片、扰震垫板、导流叶片、第一紧固件、第二紧固件、第三紧固件、第一角钢加强肋和第二角钢加强肋、第一角钢和第二角钢，其中：
所述第一宽折边型内护板和第二宽折边型内护板竖直方向、背向对称设置；
所述外护板与第一宽折边型内护板的长边和第二宽折边型内护板的长边相对、且平行设置；
第一宽折边型内护板的短边和第二宽折边型内护板的短边位于外护板、第一宽折边型内护板和第二宽折边型内护板形成的空间区域内；第一宽折边型内护板和第二宽折边型内护板的长边外侧与密封挡片连接；
所述导流叶片的末端与第一宽折边型内护板短边的下端面面接触，扰震垫板与第二宽折边型内护板短边的上端面面接触，导流叶片末端的下端面与扰震垫板面接触；所述导流叶片和扰震垫板通过密封挡片上的通孔穿出；
所述第一角钢和第二角钢竖直方向、背向对称设置形成插槽式结构；第一角钢的短边外侧面和第二角钢的短边外侧面均与外护板的内侧面连接，且第一角钢的长边外侧面与导流叶片末端的上端面连接，第二角钢的长边外侧面与扰震垫板的下端面连接，第一角钢、导流叶片、扰震垫板和第二角钢通过第一紧固件连接；
所述密封挡片和第一宽折边型内护板通过第二紧固件的一端固定连接，且第二紧固件的另一端与第一角钢的短边内侧面连接；
所述密封挡片和第二宽折边型内护板通过第三紧固件的一端固定连接，且第三紧固件的另一端与第二角钢的短边内侧面连接；
第一角钢加强肋位于第一角钢的上方，且第一角钢加强肋的一端与外护板的内侧面及第一角钢短边内侧面连接，另一端与第一角钢长边内侧面连接；
第二角钢加强肋位于第二角钢的下方，且第二角钢加强肋的一端与外护板的内侧面及第二角钢短边内侧面连接，另一端与第二角钢长边内侧面连接。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，本发明导流叶片的约束紧固装置采用双角钢背对布置形成插槽式结构，同时设置扰震垫板及紧密的保温密封填料层于其内的一体化结构，与运行环境直接接触侧零件间无刚性连接，提高了导流叶片的抗震性，避免因导流叶片热膨胀和震动等原因，导致其自身零部件的损坏或约束失效。
本发明可适用于各种气态介质的通道，对通道系统的稳定、可靠、安全运行，具有创新性实用意义。
附图说明
图1为本发明一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片的结构示意图；
图2为本发明图1的结构A-A示意图；
图3为本发明图1的结构B-B示意图；
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式。本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，所述带有约束紧固装置的气态介质导流叶片包括外护板1、第一宽折边型内护板2-1、第二宽折边型内护板2-2、密封挡片3、扰震垫板4、导流叶片5、第一紧固件6-1、第二紧固件6-2、第三紧固件6-3、第一角钢加强肋7-1和第二角钢加强肋7-2、第一角钢8-1和第二角钢8-2，其中：
所述第一宽折边型内护板2-1和第二宽折边型内护板2-2竖直方向、背向对称设置；
所述外护板1与第一宽折边型内护板2-1的长边和第二宽折边型内护板2-2的长边相对、且平行设置；
第一宽折边型内护板2-1的短边和第二宽折边型内护板2-2的短边位于外护板1、第一宽折边型内护板2-1和第二宽折边型内护板2-2形成的空间区域内；第一宽折边型内护板2-1和第二宽折边型内护板2-2的长边外侧与密封挡片3连接；
所述导流叶片5的末端与第一宽折边型内护板2-1短边的下端面面接触，扰震垫板4与第二宽折边型内护板2-2短边的上端面面接触，导流叶片5末端的下端面与扰震垫板4面接触；所述导流叶片5和扰震垫板4通过密封挡片3上的通孔穿出；
所述第一角钢8-1和第二角钢8-2竖直方向、背向对称设置形成插槽式结构；第一角钢8-1的短边外侧面和第二角钢8-2的短边外侧面均与外护板1的内侧面连接，且第一角钢8-1的长边外侧面与导流叶片5末端的上端面连接，第二角钢82的长边外侧面与扰震垫板4的下端面连接，第一角钢8-1、导流叶片5、扰震垫板4和第二角钢8-2通过第一紧固件6-1连接；
所述密封挡片3和第一宽折边型内护板2-1通过第二紧固件6-2的一端固定连接，且第二紧固件6-2的另一端与第一角钢8-1的短边内侧面连接；
所述密封挡片3和第二宽折边型内护板2-2通过第三紧固件6-3的一端固定连接，且第三紧固件6-3的另一端与第二角钢8-2的短边内侧面连接；
第一角钢加强肋7-1位于第一角钢8-1的上方，且第一角钢加强肋7-1的一端与外护板1的内侧面及第一角钢8-1短边内侧面连接，另一端与第一角钢8-1长边内侧面连接；
第二角钢加强肋7-2位于第二角钢8-2的下方，且第二角钢加强肋7-2的一端与外护板1的内侧面及第二角钢8-2短边内侧面连接，另一端与第二角钢8-2长边内侧面连接。本发明的工作原理为：
当气态介质吹入通道a、b两个区域时，根据“伯努利效应”原理，介质流过区域a的流速高于流过区域b的流速，导流叶片5的连接部和顶端的下表面压力会大于上表面压力，故而导流叶片5的连接部和顶端会被向上抬升。此时，导流叶片5根部折弯处连接部会产生弹簧效应，导流叶片5即被自身弹性应力拉回，从而产生Y轴方向上的往复震动。另外，因介质流速增加而介质自身产生过渡流或湍流现象时，介质自身的震动或不规则运动，亦会使导流叶片5的连接部和顶端做Y轴方向上的往复震动。
当导流叶片5被自身弹性应力拉回时，其下方抗震垫板4会阻止导流叶片5向下摆动，从而降低导流叶片5自身的震动频率，缩窄自身振幅；导流叶片5末端在第一角钢8-1和第二角钢8-2竖直方向、背向对称设置形成的插槽式结构内，第一角钢加强肋7-1、第二角钢加强肋7-2以及第一紧固件6-1紧固约束，由于导流叶片5末端与抗震垫板4非刚性连接，故在导流叶片5震动时，两者的震动频率、振幅相互耦合消泯；导流叶片5连接部为导流叶片5的折弯段，其可以增加导流叶片5在Y轴方向上的面刚度及强度，吸收振动能量，同时与导流叶片5的末端上的留有一定紧固件移动余量的紧固件孔相配合，可以吸收导流叶片5顶端因介质温度影响而产生的X轴方向上膨胀或收缩的位移量，以及由横风或紊流产生的导流叶片5的末端在X轴方向上的震动能量。
导流叶片会随气流而低频变幅震动，其外形会随环境温度变化而产生膨胀或收缩，从而经常出现导流叶片面板断裂或叶片根部紧固装置某连接处断裂等破坏现象。因此，本装置设计出发点即为提高导流装置的抗冲击性、抗震性以及环境适应性，同时提高装置的应用灵活度及其使用范围。本装置的导流叶片采用折弯带加强肋结构，约束连接处开有留有一定紧固件移动余量的紧固件孔，提高了抗震性和伸缩性能；导流叶片的约束紧固装置，采用双角钢(或其他类别零件)背对布置形成插槽式结构，紧固件连接并全部隐藏在保温密封层中，使得连接紧固，冲击韧性强，受运行环境影响小；采用宽卷边型内护板及密封挡片通过紧固件连接，同时设置扰震垫板及紧密的保温密封填料层于其内的一体式结构，设计紧凑，与运行环境直接接触侧零件间无刚性连接，提高了导流叶片抗震性的同时，亦提高了装置整体环境适应性；本装置材质可根据具体使用情况，全部或部分零部件选用金属或非金属材料，选择保留或去掉保温密封结构，变换插槽结构形成的过程及方式，应用灵活度高。
本实施方式的主体设备适用于温度不大于450℃的所有气态介质，适用范围广。而且本装置零部件制造较为简单，因此成本较低，安装和检修简便，因此可以散装出厂、以方便运输。
系统工作时，导流装置的导流叶片在高温烟气的作用下会受热膨胀，并产生低频变幅震动，由于传统导流叶片的约束紧固装置构造设计不合理，经常会出现导流叶片自身零部件损坏和约束失效等问题，本发明的方法有效地解决了这一问题。
具体实施方式二：本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片中，所述导流叶片5的顶端下方设置有导流叶片加强肋9，导流叶片加强肋9的短边外侧面与导流叶片5顶端的下端面连接。
具体实施方式三：如图1所示，本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片中，所述外护板1、第一角钢8-1、第一角钢加强肋7-1、第一宽折边型内护板2-1、导流叶片5末端上表面形成的空间区域为c；外护板1、第二角钢8-2、第二角钢加强肋7-2、第二宽折边型内护板2-2、导流叶片5末端下表面形成的空间区域为d。
第一宽折边型内护板2-1、密封挡片3、导流叶片5连接部上表面、导流叶片5顶端上表面形成的空间区域为a；第二宽折边型内护板2-2、密封挡片3、导流叶片5连接部下表面、导流叶片5顶端下表面形成的空间区域b。
具体实施方式四：如图1所示，本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，所述带有约束紧固装置的气态介质导流叶片的全部零件为金属材料或非金属材料。
当介质温度大于150℃，小于450℃时，所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片全部零件为金属材质；当温度不高于150℃时，所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片全部零件可以选择非金属材质。
具体实施方式五：如图1所示，本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，c和d两个空间区域内均设有保温密封层。
本实施方式的设有保温密封层的情况，适用于气态介质温度大于等于70℃的情况。
具体实施方式六：如图1所示，本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，所述保温密封层选用的材料为硅酸铝纤维或玻璃丝纤维。
本实施方式中保温密封层选用的材料可以是硅酸铝纤维或玻璃丝纤维高容重类型绝热材料。特别地，由于导流叶片的性能受温度影响很大，因此，设置保温密封层可以防止导流叶片5的末端由于温度过高，导致导流性能受到影响、导流叶片受到破坏。
具体实施方式七：本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，第一角钢8-1和第二角钢8-2，竖直方向、背向对称设置形成的插槽式结构，与导流叶片及扰震垫板间安装间隙不得大于1mm。
可以根据介质特性，使用其它材质、其它截面形式材料，替代第一角钢8-1和第二角钢8-2；或者直接使用插槽形式零件替代第一角钢8-1和第二角钢8-2组成的这种结构部件。
具体实施方式八：本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，根据预设伸缩方向，调整紧固件与导流叶片上紧固件开孔间的相对位置。
具体实施方式九：本实施方式所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，宽折边型内护板与密封挡片安装时，螺母拧紧后向反方向松一圈点焊。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，其特征在于，所述带有约束紧固装置的气态介质导流叶片包括外护板(1)、第一宽折边型内护板(2-1)、第二宽折边型内护板(2-2)、密封挡片(3)、扰震垫板(4)、导流叶片(5)、第一紧固件(6-1)、第二紧固件(6-2)、第三紧固件(6-3)、第一角钢加强肋(7-1)和第二角钢加强肋(7-2)、第一角钢(8-1)和第二角钢(8-2)，其中：
所述第一宽折边型内护板(2-1)和第二宽折边型内护板(2-2)竖直方向、背向对称设置；
所述外护板(1)与第一宽折边型内护板(2-1)的长边和第二宽折边型内护板(2-2)的长边相对、且平行设置；
第一宽折边型内护板(2-1)的短边和第二宽折边型内护板(2-2)的短边位于外护板(1)、第一宽折边型内护板(2-1)和第二宽折边型内护板(2-2)形成的空间区域内；第一宽折边型内护板(2-1)和第二宽折边型内护板(2-2)的长边外侧与密封挡片(3)连接；
所述导流叶片(5)的末端与第一宽折边型内护板(2-1)短边的下端面面接触，扰震垫板(4)与第二宽折边型内护板(2-2)短边的上端面面接触，导流叶片(5)末端的下端面与扰震垫板(4)面接触；所述导流叶片(5)和扰震垫板(4)通过密封挡片(3)上的通孔穿出；
所述第一角钢(8-1)和第二角钢(8-2)竖直方向、背向对称设置形成插槽式结构；第一角钢(8-1)的短边外侧面和第二角钢(8-2)的短边外侧面均与外护板(1)的内侧面连接，且第一角钢(8-1)的长边外侧面与导流叶片(5)末端的上端面连接，第二角钢(82)的长边外侧面与扰震垫板(4)的下端面连接，第一角钢(8-1)、导流叶片(5)、扰震垫板(4)和第二角钢(8-2)通过第一紧固件(6-1)连接；
所述密封挡片(3)和第一宽折边型内护板(2-1)通过第二紧固件(6-2)的一端固定连接，且第二紧固件(6-2)的另一端与第一角钢(8-1)的短边内侧面连接；
所述密封挡片(3)和第二宽折边型内护板(2-2)通过第三紧固件(6-3)的一端固定连接，且第三紧固件(6-3)的另一端与第二角钢(8-2)的短边内侧面连接；
第一角钢加强肋(7-1)位于第一角钢(8-1)的上方，且第一角钢加强肋(7-1)的一端与外护板(1)的内侧面及第一角钢(8-1)短边内侧面连接，另一端与第一角钢(8-1)长边内侧面连接；
第二角钢加强肋(7-2)位于第二角钢(8-2)的下方，且第二角钢加强肋(7-2)的一端与外护板(1)的内侧面及第二角钢(8-2)短边内侧面连接，另一端与第二角钢(8-2)长边内侧面连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，其特征在于：所述导流叶片(5)的顶端下方设置有导流叶片加强肋(9)，导流叶片加强肋(9)的短边外侧面与导流叶片(5)顶端的下端面连接。
3.根据权利要求2所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，其特征在于，所述外护板(1)、第一角钢(8-1)、第一角钢加强肋(7-1)、第一宽折边型内护板(2-1)、导流叶片(5)末端上表面形成的空间区域为c；外护板(1)、第二角钢(8-2)、第二角钢加强肋(7-2)、第二宽折边型内护板(2-2)、导流叶片(5)末端下表面形成的空间区域为d。
4.根据权利要求3所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，其特征在于，所述约束紧固装置的全部零件为金属或非金属材料。
5.根据权利要求4所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，其特征在于，c和d两个空间区域内均设有保温密封层。
6.根据权利要求5所述的一种带有约束紧固装置的气态介质导流叶片，其特征在于，所述保温密封层选用的材料为硅酸铝纤维或玻璃丝纤维。
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