CN114234694A - 氯甲烷余热回收装置的防冲挡板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，包括盘型环板，呈圆环状，包括上层壳体、下层壳体，上层壳体和下层壳体之间形成出水通道，上层壳体上具有若干个在周向上均匀分布的通孔，上层壳体的下端面具有若干个管状柱体，管状柱体的内径与通孔的直径相同，且每个管状柱体对应一个通孔，通孔与对应的管状柱体同轴线设置，管状柱体上设有漏水孔；弹簧上端固定连接挡块、下端固定在下层壳体上，初始状态下，弹簧顶起所述的挡块使挡块位于所述的通孔内或部分突出至所述通孔的上方。实现防冲和分流，提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于氯甲烷余热回收装置技术领域，具体涉及一种氯甲烷余热回收装置的防冲挡板。
背景技术
氯甲烷余热回收装置由汽包跟蒸发段组成，蒸发段的作用跟换热器一样，高温的氯甲烷气体经过换热管，简体内的低温水带走换热管上的热量，生产的水蒸汽由汽包回收，但在设计、制造蒸发段时，防冲装置作为辅助元件容易被忽略，从而使蒸发段不能实现安全可靠运行，设置合理有效的防冲结构，可以延长蒸发段的使用寿命。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，设计了一种氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，实现防冲和分流，提高使用寿命。
本发明公开的技术方案如下：氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，包括：
盘型环板，呈圆环状，包括上层壳体、下层壳体，上层壳体和下层壳体之间形成出水通道，上层壳体上具有若干个在周向上均匀分布的通孔，上层壳体的下端面具有若干个管状柱体，管状柱体的内径与通孔的直径相同，且每个管状柱体对应一个通孔，通孔与对应的管状柱体同轴线设置，管状柱体上设有漏水孔；
弹簧，弹簧上端固定连接挡块、下端固定在下层壳体上，初始状态下，弹簧顶起所述的挡块使挡块位于所述的通孔内或部分突出至所述通孔的上方。
在上述方案的基础上，作为优选，上层壳体包括由外向内依次高度降低状设置的第一水平台阶、第一倾斜台阶、第二水平台阶，第二倾斜台阶，第一倾斜台阶和第二倾斜台阶的倾斜角度为135°，通孔包括圆孔和方孔，第一水平台阶上均匀开设圆孔，第二水平台阶上均匀开设有方孔，挡块包括圆形挡块和方形挡块，圆形挡块安装在对应的圆孔内，方形挡块安装在对应的方孔内。
在上述方案的基础上，作为优选，上层壳体还包括截面呈U形的环形件，环形件包括侧壁和底板，侧壁上端和第二倾斜台阶的下端固定连接，防冲板与所述的底板之间设有弹性顶压机构，防冲板与侧壁之间密封配合。
在上述方案的基础上，作为优选，底板上固定安装有导柱，导柱具有盲孔，盲孔内安装导柱弹簧，导柱弹簧上端固定连接防冲板下端面的滑动柱，滑动柱位于盲孔内。
在上述方案的基础上，作为优选，防冲板上设有若干个阶梯孔，阶梯孔内固定安装有橡胶伸缩板。
在上述方案的基础上，作为优选，橡胶伸缩板的顶部包裹有铁皮。
在上述方案的基础上，作为优选，橡胶伸缩板的最底部一层与阶梯孔的台阶处通过螺栓固定连接。
在上述方案的基础上，作为优选，防冲板上设有若干个吊扣，第二水平台阶上固定有若干个支撑臂，支撑臂的上端与吊扣之间通过吊扣弹簧/弹力绳固定连接，每个吊扣弹簧/弹力绳对应一个支撑臂和吊扣。
在上述方案的基础上，作为优选，吊扣弹簧/弹力绳的轴向为竖直方向。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本装置具有防冲和分流两种功能，极大的减小了水流对管板、换热管的冲击，提高了蒸发器的使用寿命。
2.利用弹力绳与弹簧三的反作用与水流发生撞击，进一步减小了水流的冲击力，水流呈放射状向防冲板周围流动。
3.橡胶伸缩板安装在防冲板上且高于防冲板，这样的设置使得水流会先冲击橡胶伸缩板，多个橡胶伸缩板的设置分化了水流的大小，且橡胶伸缩板对水流也有一定的反作用力。
4.在盘型环板的水平台阶上设置圆形小孔、长方形小孔，主要起分流的作用。圆形挡板平稳下压，水流平稳流出；长方形挡板晃动式下压，进一步加大对水流的切割作用，减小水流在盘型环板内通道的汇集，减小了水流对换热管的冲击。
5.整个防冲装置呈内凹状，工作时，水流会在装置表面堆积，堆积的水流对水流的冲击也有一定的缓冲作用。
6.水流冲击防冲板，虽然有弹簧三起到一部分缓冲作用，但还是有大部分力作用在整个防冲装置上，防冲装置通过4个圆柱与简体内壁焊接在一起，工作时焊接处会受到纵向拉力，达到应力极限时会断裂，导致防冲装置失效，连接杆、连接块以及拉力绳的设置减小了水流对防冲板的冲击力，也减小了整个防冲装置所受的冲击力，即防冲装置焊接处所受到的纵向拉力也减小了，提高了整个装置的使用寿命。
7.多向漏口的设置，改变了进入圆形出口的水流方向，在相邻两个漏口方向相反，使得水流进入盘型环板时会发生水流的碰撞，减小水流对盘型环板的冲击，多漏口设置也起到了分化水流的作用。
8.在长方形小孔下设置4根弹簧，每根弹簧位于边长中点处。每根弹簧外表面包裹一层橡胶，这样设置的目的：当长方形挡板受水压，发生晃动，弹簧四也会随之产生变形，当水流减小或设备不工作时，长方形挡板受到弹簧4的回力使得长方形挡板处于长方形小孔的正下方，防止发生卡槽现象。
附图说明
图1为防冲装置的结构示意图；
图2为防冲板的结构示意图；
图3为防冲底盘的结构示意图；
图4为盘型环板的结构示意图；
图5为橡胶伸缩板的结构示意图；
图6为防冲装置的剖视图；
图7是本申请的防冲装置与上封头的配合示意图。
具体实施方式
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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。
实施例一，如图6、7所示：烷余热回收装置的防冲挡板，包括：
盘型环板，呈圆环状，包括上层壳体、下层壳体，上层壳体和下层壳体之间形成出水通道，上层壳体上具有若干个在周向上均匀分布的通孔，上层壳体的下端面具有若干个管状柱体，管状柱体的内径与通孔的直径相同，且每个管状柱体对应一个通孔，通孔与对应的管状柱体同轴线设置，管状柱体上设有漏水孔，漏水孔为多向漏口；
弹簧，弹簧上端固定连接挡块、下端固定在下层壳体上，初始状态下，弹簧顶起所述的挡块使挡块位于所述的通孔内或部分突出至所述通孔的上方。
通过该方式实现一重防冲、分流。
在一重防冲的基础上，上层壳体还包括截面呈U形的环形件，环形件包括侧壁和底板，侧壁上端和第二倾斜台阶的下端固定连接，防冲板与所述的底板之间设有弹性顶压机构，防冲板与侧壁之间密封配合。
实现二重防冲、分流。
下文描述进一步扩展实施例，也即实施例二，如图1-7所示：防冲设备由以下几个零件组成：1.盘型环板、2.圆形挡板、3.连接块、4.弹力绳、5.长方形挡板、6.橡胶伸缩板、7.螺母、8.螺栓、9.防冲板、10.防冲板底盘、11.弹簧一、12.弹簧二、13.弹簧三、14螺钉、15.多向漏口、16.弹簧四。
盘型环板：从上视图看，零件呈圆环状。从主视图看，零件为不规则等腰梯形。该零件中部镂空，镂空部分为出水通道。该零件有4个台阶，从外往里数1、3为第一、第二水平台阶、2、4为第一、第二倾斜台阶（倾斜角度为135°）；从左往右看台阶高度逐渐下降，下降高度相同；水平台阶上均匀开设圆形小孔，圆形小孔下方还应设置多向漏口（多向漏口：整体为空心圆柱，在空心圆柱壁面上开设方向相反的出水口，对齐排列或交叉排列都行），水平台阶3上均匀开设长方形小孔，长方形小孔的，底部还应设置4根弹簧，分布在4根边线的中点处，弹簧外还应包裹光滑的橡胶；弹簧一（弹簧顶部与底部水平）顶部与圆形挡板焊接，底部与盘型环板焊接，在静止状态圆形挡板受弹簧一的弹力作用及自身重力作用，圆形挡板的上表面低于第一水平台阶的上表面1cm；弹簧二（弹簧二的顶部为竖直圆柱，位于弹簧正中心，底部与水平面平行），弹簧二顶部竖直圆柱的上表面与长方形挡板下表面焊接，弹簧二底部与盘型环板焊接，在静止状态长方形挡板受弹簧二的弹力作用及自身重力作用，长方形挡板的上表面高于第二水平台阶的上表面1cm；（弹簧一、二需满足以下条件：①长方形挡板所承受水的重力+水流的冲击力+自身自重/弹簧二的弹力应大于圆形挡板所承受水的重力+水流的冲击力+自身自重/弹簧一弹力。②弹簧二的弹力大于弹簧一的弹力）当外力足够使得圆形挡板下压使得圆形挡板的上表面低于第一水平台阶的下表面时，盘型环板开始分担水流，由于弹簧一的弹力较小，且弹簧一与与圆形挡板焊接点较多，圆形挡板受外力后，呈竖直向下运动（晃动较小，水流能平稳流出，减小水流在防冲装置上的堆积，起到分流作用，提高装置的使用寿命）；当水流进一步加大时，外力足够使得长方形挡板的上表面低于第二水平台阶的下表面，盘型环板分流的效果加强，由于弹簧二弹力较大，弹簧二与长方形挡板焊接处紧紧只是一个小圆面，当长方形受外力后，尤其是脱离盘型环板的束缚，长方形挡板并不是呈竖直平稳下降，而是随着水流的冲击力的变化左右晃动，这种晃动虽然减小了水流的排出量，但减小了水流对装置的冲击力，提高了装置的使用寿命。
水平台阶上还应均匀设置连接杆，连接杆由3个部分组成，最左端竖直向上的实心圆柱，中间为倾斜向上的实心圆柱（左低右高），最右端为对称分布的两块柱体，柱体上表面与下表面为光滑平面，正中间开设小孔。
连接块：正方形板块，中间开设圆孔，圆孔的大小应与盘型环板上连接杆开设小孔的大小一样。连接块最右端还应设有圆环。
弹力绳：外面材质：高弹纱；内心胶丝：乳胶丝。（也可用两头带圆孔的弹簧）
橡胶伸缩板：通体由高弹性橡胶制作，从主视图看，两边线呈锯齿状，中间镂空，也即波纹管状结构；顶部与底部橡胶外面包裹一层铁皮，最低部一层均匀开设小孔。
橡胶伸缩板无论静止、还是压缩都高于防冲板，当水流冲击防冲装置时，首先受到冲击的是橡胶伸缩板，橡胶伸缩版受压回缩，与防冲板形成高低不平的平面，起到分割水流，减小水流的冲击力。橡胶伸缩板是通过螺钉与防冲板连接的，底部连接处包裹一层铁皮，避免橡胶伸缩板经过长时间的工作在连接处出现裂横，在橡胶伸缩板底部包裹一层特铁皮，有利于提高它的使用寿命；顶部加一层铁皮，橡胶质地较软，防冲效果不明显，加一层铁皮后有利于提升防冲效果，还起到一定的保护作用。
防冲板：位于防冲装置的正中间，是主要防冲装置，整体大致为一块圆板，上部设有均匀分布的圆环，圆环的中心与盘型环板上设置的圆环正中心在一条垂线上。中间均匀开设若干个阶梯孔（阶梯孔应打穿防冲板）第一个阶梯面还应开设若干个螺纹孔，螺纹孔的个数应与橡胶伸缩板开设的孔数一致（安装时，应先拉直橡胶伸缩板，使橡胶伸缩版处于完全张开的状态，对准小孔拧上螺丝，等全部螺丝拧上后，即可松开橡胶伸缩板，让它处于静止状态）；防冲板底部还应均匀开设阶梯圆柱，为了提高防冲板受力均匀性，阶梯圆柱分两圈设置，外圈直径为防冲板直径的2/3，，内圈直径为防冲板的1/3，外圈阶梯圆柱所在的直径应与内圈所在的直径呈45°（不固定，只要间隔相同，均匀分布即可）。
设置圆环，圆环的中心与盘型环板上设置的圆环正中心在一条垂线上，是为了是弹力绳处于竖直平衡状态，提高弹力绳的使用寿命，弹力绳处于倾斜状态会受到竖直向下的水流冲击力，弹力绳经过长时间冲击，使用寿命大大减少。
防冲底盘：整体大致为圆桶状，底部应开设与防冲板相同位置相同个数的阶梯圆柱，底部还应开设一个通孔（主要避免防冲底盘进水影响防冲板的防冲效果）。中间均匀开设若干个阶梯孔（阶梯孔应打穿防冲板）第一个阶梯面还应开设若干个螺纹孔。是为了安装橡胶伸缩板，阶梯孔应打穿防冲板，是因为橡胶伸缩板受压，橡胶伸缩板内的空气要在短时间内排出，气体排出不及时会导致橡胶伸缩板各个部位承受额外的压力，使得橡胶伸缩板的寿命大大减少。防冲板底部还应均匀开设阶梯圆柱：开设阶梯圆柱是为了安装在轴套内，轴套内还应安装受压部件弹簧，当防冲板受压时，挡板下移，弹簧回缩。为了提高防冲板受力均匀性，阶梯圆柱分两圈设置：阶梯圆柱分布越均匀，防冲板的受力越均匀，防冲挡板的防冲效果越好，随所在圆弧直径的增加，设置阶梯圆柱的数量也应增加，不局限于两圈。
箭头1为水流冲击力，水流冲击导致防冲板、橡胶伸缩板受压（防冲档板、橡胶伸缩板受压后，不在一个水平面上，还可以起到分割水流的作用），压力下传使得弹簧三受压（箭头2弹簧三受压），弹簧3受压导致防冲板底盘受压（箭头3防冲板底盘受压），由于防冲板底盘与盘型环板焊接在一起，盘型环板也受到向下的压力（箭头4盘型环板受压），整个防冲装置受到向下的压力，防冲装置通过4个铁棒与上封头焊接，焊接处受到纵向拉力，容易发生断裂。
箭头6、7表示弹力绳的受力的两个方向。弹力绳受拉，减轻水流对防冲板的冲击作用，此外，弹力绳受力后，对防冲装置还有向上的拉力作用，有利于减小防冲挡板所受的冲击力，意味着整个防冲装置所受纵向拉力较小，提高装置的使用寿命。
弹簧一、二、三、四：弹簧一、二需满足以下条件：①所有长方形挡板所承受水的重力+水流的冲击力+自身自重/弹簧二弹力×弹簧二的个数大于所有圆形挡板所承受水的重力+水流的冲击力+自身自重/弹簧一弹力×弹簧一的个数。②弹簧二的弹力大于弹簧一的弹力（提升装置的分流效果）。弹簧三为主要的受压部件应满足：弹簧三的外径至少为弹簧二外径的3倍。（提高装置的使用寿命）；弹簧四主要起支撑作用，直接焊接在盘型环板上，外面必须包裹一层光滑橡胶。
防冲方式：水流从进水口进入简体内，水流首先冲击橡胶伸缩板，橡胶伸缩板受力回缩（起到减小防冲板受到的冲击力，分割水流的作用）；接着，大部分水流会直接冲击防冲板，防冲板下压，这时防冲板还受到弹力绳和弹簧三的反作用，有往上运动的趋势，加大与水流的撞击力，提高了装置防冲效果。
分流方式：受到水流的冲击以及堆积在防冲装置上水的自重，圆形挡板受压下移，部分水流从盘型环板内部流进简体，堆积在防冲装置上的其他水流会漫过水平台阶1流进简体内。当进水量增大时，水流的冲击力也进一步增大，此时位于水平台阶3的长方形挡板进一步下压，脱离盘型环板的束缚，盘型环板的分流效果进一步加强，由于长方形挡板受力不均匀，工作时会发生明显的上下左右晃动，会起到显著分割水流的作用，还能减小盘型环管内水流的汇集，减小水流对防冲装置正下方换热管的冲击力。
保护措施：装置工作，防冲设备承受水压，弹力绳受拉、弹簧三受压（弹簧3不处在受压极限状态）当水流过大或持续性水流造成弹力绳失效时，此时弹力绳就视为普通的绳索，弹簧三应受更大的压力会再次收缩，减小水流对装置的冲击。当水流过大或持续性水流造成螺母松卸，连接块解压呈竖直状挂在螺栓上，弹力绳未失效，弹力绳处松弛状态，可以承受更多的压力，提高了装置的承压能力。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，包括：
盘型环板，呈圆环状，包括上层壳体、下层壳体，上层壳体和下层壳体之间形成出水通道，上层壳体上具有若干个在周向上均匀分布的通孔，上层壳体的下端面具有若干个管状柱体，管状柱体的内径与通孔的直径相同，且每个管状柱体对应一个通孔，通孔与对应的管状柱体同轴线设置，管状柱体上设有漏水孔；
弹簧，弹簧上端固定连接挡块、下端固定在下层壳体上，初始状态下，弹簧顶起所述的挡块使挡块位于所述的通孔内或部分突出至所述通孔的上方。
2.如权利要求1所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，上层壳体包括由外向内依次高度降低状设置的第一水平台阶、第一倾斜台阶、第二水平台阶，第二倾斜台阶，第一倾斜台阶和第二倾斜台阶的倾斜角度为135°，通孔包括圆孔和方孔，第一水平台阶上均匀开设圆孔，第二水平台阶上均匀开设有方孔，挡块包括圆形挡块和方形挡块，圆形挡块安装在对应的圆孔内，方形挡块安装在对应的方孔内。
3.如权利要求2所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，上层壳体还包括截面呈U形的环形件，环形件包括侧壁和底板，侧壁上端和第二倾斜台阶的下端固定连接，防冲板与所述的底板之间设有弹性顶压机构，防冲板与侧壁之间密封配合。
4.如权利要求3所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，底板上固定安装有导柱，导柱具有盲孔，盲孔内安装导柱弹簧，导柱弹簧上端固定连接防冲板下端面的滑动柱，滑动柱位于盲孔内。
5.如权利要求3所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，防冲板上设有若干个阶梯孔，阶梯孔内固定安装有橡胶伸缩板。
6.如权利要求5所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，橡胶伸缩板的顶部包裹有铁皮。
7.如权利要求6所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，橡胶伸缩板的最底部一层与阶梯孔的台阶处通过螺栓固定连接。
8.如权利要求3所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，防冲板上设有若干个吊扣，第二水平台阶上固定有若干个支撑臂，支撑臂的上端与吊扣之间通过弹力绳固定连接，每个弹力绳对应一个支撑臂和吊扣。
9.如权利要求8所述的氯甲烷余热回收装置的防冲挡板，其特征在于，弹力绳的轴向为竖直方向。
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