CN113996079B - 一种穿流型型材塔板的结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种穿流型型材塔板的结构及安装方法，包括支撑圈、支撑梁和在支撑圈内拼装的塔板子块；塔板子块包括侧板、支撑板和型材，型材在竖直方向上有多层，在水平方向上每层有多个。将各型材穿过支撑板上开设的孔，型材两端插入侧板上开设的孔，型材与孔接触处采用点焊固定，形成塔板子块，支撑板和侧板上的孔为型材提供支撑和限位，提高型材的安装精度，支撑板和侧板还可作为塔板支撑梁，提高塔板结构强度。相邻塔板子块的边角围合形成完整扣槽，通过压板扣合，压板上设有与扣槽相对应的连接孔，支撑梁和支撑圈上设有与扣槽相对应的定位孔，通过插入固定螺栓将塔板子块固定，完成塔板安装，限制塔板位移，便利塔板拆卸。

Description

一种穿流型型材塔板的结构及安装方法

技术领域

本发明属于塔内件领域，涉及一种穿流型型材塔板的结构及安装方法。

背景技术

穿流塔板是一种没有降液管的气液逆流型塔板,气体自下而上，液体自上而下通过塔板间隙接触，其中穿流角型材塔板结构简单，防堵效果好，处理能力大，造价低，在工程中广泛用于精馏、吸收等单元操作过程。穿流型多层阶梯状角型材塔板的气液接触通道是由上下相邻角型材的水平和垂直距离及角型材固定角度决定的，因此，要求角型材在水平和垂直方向上排布均匀，各角型材的安装角度一致，否则，会影响塔板的分离效果。

目前，穿流角型材塔板多采用焊接的方式将角型材固定在横梁或侧板上，对于单层角型材塔板使用这种固定方式能勉强够满足需求，一旦涉及双层或多层角型材，就很难保证塔板缝宽尺寸精度、角型材的安装角度，进而影响塔板效率。

对于超大型塔板是先制成角型材塔板子块，然后再用几个塔板子块通过焊接或是加以工装平板用螺栓联接的方式组装成一个塔板整体，为了让每块塔板子块压实，安装者需要将各个塔板子块用盖板或托板压紧，再进行焊接或螺栓联接，安装需多人配合，十分不方便，且难以保证安装的水平度；超大型塔板对安装水平度要求更加严苛，且尺寸放大后就会出现强度低、容易变形的问题，进而导致塔板使用寿命较短。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种穿流型型材塔板的结构及安装方法，以解决传统塔板子块组装成塔板整体所存在的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种穿流型型材塔板的结构，包括矩形塔板子块和弧形塔板子块，多个矩形塔板子块和弧形塔板子块与支撑梁上侧固连且在支撑圈内侧区域水平拼装成为塔板；

塔板子块包括侧板、支撑板和型材，多个侧板闭环相接，多个支撑板与侧板固连且在侧板内侧区域平行分布，型材设置在侧板内侧区域，在竖直方向上上下平行错位分布有多层型材，呈阶梯状排列，在水平方向上每层均匀平行分布有多个型材，支撑板和侧板上开设有与型材相适配的孔，型材穿过支撑板上的孔且端部插入侧板上的孔，型材与侧板上的孔在接触处固连；

相邻塔板子块的边角围合形成一个完整的扣槽，扣槽通过设于其上侧的压板扣合，压板上设有与扣槽相对应的连接孔，支撑梁和支撑圈上设有与扣槽相对应的定位孔，压板的连接孔、扣槽和支撑梁的定位孔内，以及压板的连接孔、扣槽和支撑圈的定位孔内分别插入固定螺栓并配合固定螺母以紧固。

进一步，支撑梁和支撑圈的下侧对应定位孔分别固连有固定螺母托架，固定螺母托架上设置固定螺母，并对固定螺母进行止转限位。

进一步，固定螺母托架呈U型，开口端扣设在支撑梁或支撑圈上，固定螺母放置在固定螺母托架的内部空间中，固定螺母托架上对应设有大于固定螺母的内孔的通孔，以供固定螺栓穿过；固定螺母托架的内部空间大小略大于固定螺母，防止固定螺母转动。

进一步，多层型材为角型材、三角形型材、方形型材、圆形型材的一种或多种组合而成。

进一步，上下相邻两层型材之间的垂直间距相等，奇数层与奇数层、偶数层与偶数层的型材中心线在垂直方向上对齐。

进一步，多层型材最上层相邻两型材之间的水平间隙大于其他层相邻两型材之间的水平间隙，最上层相邻两型材之间的水平间隙为除沫结构。

进一步，最上层型材的尺寸是其他层型材的0.5～0.8倍。

一种如上所述的穿流型型材塔板的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

安装塔板子块：将各型材穿过支撑板上的孔，型材两端插入侧板上的孔，型材与支撑板和侧板上的孔接触处采用点焊固定，形成塔板子块；

安装塔板：将各塔板子块拼装放置在支撑圈和支撑梁上，在塔板子块的上侧用压板将相邻塔板子块形成的扣槽扣合在一起，然后分别将固定螺栓依次穿过压板的连接孔、扣槽和支撑梁上的定位孔，以及压板的连接孔、扣槽和支撑圈上的定位孔，并配合相应固定螺母将塔板子块紧固，即可完成塔板的安装。

进一步，在支撑梁和支撑圈的下侧对应定位孔处预焊固定螺母托架，其上放置固定螺母，当通过固定螺栓固定塔板子块时，固定螺母托架对放置在其上的固定螺母限位，防止跟转。

本发明的有益效果在于：

(1)通过设置支撑板和侧板上的孔，对型材起限制平面位移和立体位移的作用，使多层型材的定位更加精准，安装更加容易，同时，型材在水平和竖直方向上排布均匀，各型材的安装角度一致，保证了气液接触的均匀性，提高塔板效率。

(2)通过设置最上层相邻两型材之间的水平间隙大于其他层相邻两型材之间的水平间隙，其他层型材间的水平间隙保证气液充分接触，最上面一层型材间的水平间隙增大，气速降低，杂质和液滴在重力作用下，流向下层，起到除沫作用；无需增设除沫器，且每层塔板都具有除沫功能，除沫效率大大提高，气液分离空间缩小，所需塔板间距减小，整个设备高度降低的同时减少了设备费用。

(3)通过设置带有连接孔的压板连接多个塔板子块并通过固定螺母和固定螺栓将其固定在支撑梁或支撑圈上，压板不仅起到连接作用，还能限制塔板的位移，使得塔板的安装、拆卸更为方便。

(4)支撑板和侧板不仅起到固定型材的作用，还可作为塔板自身支撑梁，解决大型塔板支撑和强度难题。

(5)通过设置固定螺母托架并预先将其焊接在支撑梁和支撑圈上，既能有效防止固定螺母跟转，又能便利地实现固定螺母的快速安装与拆卸，保证固定螺母性能，保障装配质量。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明实施例1穿流型角型材塔板的结构示意图；

图2为矩形塔板子块的结构示意图；

图3为弧形塔板子块的结构示意图；

图4为塔板子块的支撑板的结构示意图；

图5为压板的结构示意图；

图6为固定螺母托架的结构示意图；

图7为本发明实施例2塔板子块的支撑板结构示意图。

附图标记：塔板1、支撑板2、侧板3、压板4、支撑圈5、支撑梁6、矩形塔板子块7、弧形塔板子块8、短侧板9、长侧板10、角型材11、短侧板12、长侧板13、弧形侧板14、三角孔15、扣槽16、连接孔17、固定螺母18、固定螺母托架19、定位孔20。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

请参阅图1～图6，一种穿流型型材塔板1的结构，包括矩形塔板子块7和弧形塔板子块8，多个矩形塔板子块7和弧形塔板子块8与支撑梁6上侧固连且在支撑圈5内侧区域水平拼装成为塔板。

本实施例中，支撑圈5呈圆形，紧靠支撑圈5一周的区域采用弧形塔板子块8拼装，其他区域采用矩形塔板子块7拼装。

塔板子块包括侧板3、支撑板2和角型材11，多个侧板3闭环相接，多个支撑板2与侧板3固连且在侧板3内侧区域平行分布，角型材11角端朝上设置在侧板3内侧区域，在竖直方向上上下平行错位分布有多层角型材11，呈阶梯状排列，在水平方向上每层均匀平行分布有多个角型材11，上下相邻两层角型材11之间的垂直间距相等，奇数层与奇数层、偶数层与偶数层的角型材11中心线在垂直方向上对齐。支撑板2和侧板3上开设有与角型材11相适配的三角孔15，角型材11穿过支撑板2上的三角孔15且端部插入侧板3上的三角孔15，角型材11与三角孔15接触处固连。对于矩形塔板子块7，侧板3包括短侧板9和长侧板10；对于弧形塔板子块8，侧板3包括短侧板12、长侧板13和弧形侧板14。

相邻塔板子块的边角围合形成一个完整的扣槽16，扣槽16通过设于其上侧的压板4扣合，压板4可以是矩形，也可以是八角形或者其他结构类型，压板4上设有与扣槽16相对应的连接孔17(圆孔)，支撑梁6和支撑圈5上设有与扣槽16相对应的定位孔20。

支撑梁6和支撑圈5的下侧对应定位孔20固连有固定螺母托架19，固定螺母托架19呈U型，开口端扣设在支撑梁6或支撑圈5上，固定螺母18放置在固定螺母托架19的内部空间中，固定螺母托架19上对应设有大于固定螺母18的内孔的通孔，以供固定螺栓穿过；固定螺母托架19的内部空间大小略大于固定螺母18，防止固定螺母18转动，对固定螺母18进行止转限位。

压板4的连接孔17、扣槽16和支撑梁6的定位孔20内，以及压板4的连接孔17、扣槽16和支撑圈5的定位孔20内分别插入固定螺栓并配合固定螺母18以紧固(支撑圈5的定位孔20用于固定弧形塔板子块8)。

该穿流型型材塔板1的安装方法，包括以下步骤：

安装塔板子块：将各角型材11穿过支撑板2的三角孔15，角型材11两端插入侧板3的三角孔15，角型材11与三角孔15接触处采用点焊固定，形成塔板子块；

安装塔板1：将各塔板子块拼装放置在支撑圈5和支撑梁6上，在塔板子块的上侧用压板4将相邻塔板子块形成的扣槽16扣合在一起，然后分别将固定螺栓依次穿过压板4的连接孔17、扣槽16、支撑梁6上的定位孔20和固定螺母托架19上的固定螺母18，以及压板4的连接孔17、扣槽16、支撑圈5上的定位孔20和固定螺母托架19上的固定螺母18，将塔板子块紧固，即可完成塔板1的安装。

实施例2

如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：塔板子块中，最上层型材的尺寸是其他层型材的0.5～0.8倍，从而最上层相邻两型材之间的水平间隙大于其他层相邻两型材之间的水平间隙，最上层相邻两型材之间的水平间隙即为除沫结构；其他层型材间的水平间隙保证气液充分接触，最上面一层型材间的水平间隙增大，气速降低，杂质和液滴在重力作用下，流向下层，起到除沫作用；本除沫结构是塔板自身结构的一部分，兼具分离和除沫双重功能，无需再额外增设除沫器，且每层塔板都具有除沫功能，除沫效率大大提高，气液分离空间缩小，所需塔板间距减小，整个设备高度降低的同时减少了设备费用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种穿流型型材塔板的结构，其特征在于：包括矩形塔板子块和弧形塔板子块，多个矩形塔板子块和弧形塔板子块与支撑梁上侧固连且在支撑圈内侧区域水平拼装成为塔板；

塔板子块包括侧板、支撑板和型材，多个侧板闭环相接，多个支撑板与侧板固连且在侧板内侧区域平行分布，型材设置在侧板内侧区域，在竖直方向上上下平行错位分布有多层型材，呈阶梯状排列，在水平方向上每层均匀平行分布有多个型材，支撑板和侧板上开设有与型材相适配的孔，型材穿过支撑板上的孔且端部插入侧板上的孔，型材与侧板上的孔在接触处固连；

相邻塔板子块的边角围合形成一个完整的扣槽，扣槽通过设于其上侧的压板扣合，压板上设有与扣槽相对应的连接孔，支撑梁和支撑圈上设有与扣槽相对应的定位孔，压板的连接孔、扣槽和支撑梁的定位孔内，以及压板的连接孔、扣槽和支撑圈的定位孔内分别插入固定螺栓并配合固定螺母以紧固；

多层型材最上层相邻两型材之间的水平间隙大于其他层相邻两型材之间的水平间隙，最上层相邻两型材之间的水平间隙为除沫结构。

2.根据权利要求1所述的穿流型型材塔板的结构，其特征在于：所述支撑梁和支撑圈的下侧对应定位孔分别固连有固定螺母托架，固定螺母托架上设置固定螺母，并对固定螺母进行止转限位。

3.根据权利要求2所述的穿流型型材塔板的结构，其特征在于：所述固定螺母托架呈U型，开口端扣设在支撑梁或支撑圈上，固定螺母放置在固定螺母托架的内部空间中，固定螺母托架上对应设有大于固定螺母的内孔的通孔，以供固定螺栓穿过；固定螺母托架的内部空间大小略大于固定螺母，防止固定螺母转动。

4.根据权利要求1所述的穿流型型材塔板的结构，其特征在于：多层型材为角型材、三角形型材、方形型材、圆形型材的一种或多种组合而成。

5.根据权利要求1所述的穿流型型材塔板的结构，其特征在于：上下相邻两层型材之间的垂直间距相等，奇数层与奇数层、偶数层与偶数层的型材中心线在垂直方向上对齐。

6.根据权利要求1所述的穿流型型材塔板的结构，其特征在于：最上层型材的尺寸是其他层型材的0.5～0.8倍。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的穿流型型材塔板的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

安装塔板子块：将各型材穿过支撑板上的孔，型材两端插入侧板上的孔，型材与支撑板和侧板上的孔接触处采用点焊固定，形成塔板子块；

安装塔板：将各塔板子块拼装放置在支撑圈和支撑梁上，在塔板子块的上侧用压板将相邻塔板子块形成的扣槽扣合在一起，然后分别将固定螺栓依次穿过压板的连接孔、扣槽和支撑梁上的定位孔，以及压板的连接孔、扣槽和支撑圈上的定位孔，并配合相应固定螺母将塔板子块紧固，即可完成塔板的安装。

8.根据权利要求7所述的穿流型型材塔板的安装方法，其特征在于：在支撑梁和支撑圈的下侧对应定位孔处预焊固定螺母托架，其上放置固定螺母，当通过固定螺栓固定塔板子块时，固定螺母托架对放置在其上的固定螺母限位，防止跟转。

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