CN114776921A - 一种多孔预冷管及其制造设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔预冷管及其制造设备，涉及管件制造的技术领域，包括预冷主管、进液主管及增压喷头，增压喷头包括连接管、调节块、文丘里管、吸气管及喷液头，连接管的中间段垂直焊接有连接片，连接管同轴设于出液孔处并将其上连接片焊接于预冷主管上，连接管的内伸端固定有十字形的连接架，调节块为圆锥形结构并同轴固定于连接架的内侧，文丘里管竖直朝上设置并螺纹连接于连接管的内侧，拧动块固定于文丘里管的上端部，吸气管同轴固定于拧动块的上侧，吸气管的下部均匀分布有圆形的吸气孔，喷液头为半球形结构并同轴固定于吸气管的上端部，喷液头的上侧均匀分布有圆形的喷液孔。本发明中的多孔预冷管能够明显提升冷却液的流速及压强。
Description
技术领域
本发明涉及管件制造的技术领域，具体涉及一种多孔预冷管及其制造设备。
背景技术
天然气等气体需要将其低温液化在储罐内进行运输。储罐及管路采用奥氏体不锈钢材料，奥氏体不锈钢具有优异的低温性能，但线膨胀系数较大。对于304L材质管路，在工作温度为-162℃时，100m管路大约收缩300mm。虽然在设计时考虑了冷收缩的补偿，但是在温度变化速率较大时，还存在温度变化过快、热应力过大而使材料或连接部位产生损坏的问题。这就要求在低温管道和设备进入低温液体前，首先进行预冷操作，确保投运安全。
多孔预冷管是对储罐进行预冷的长管，现在多孔管成型工艺是在钢管上，使用钻床逐个钻孔，一根管大约10米，上面均布数十个直径在5-10mm的小孔，逐个钻孔工作量大。另外，现有的多孔预冷管冷却液喷射发散性差，为提高冷却均匀性及冷却速度，只能加工更多更密集的小孔，提高了制作难度，而且预冷效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔预冷管及其制造设备，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种多孔预冷管及其制造设备，包括预冷主管、进液主管及增压喷头，所述预冷主管的一端与进液主管的一端相连通，所述预冷主管的另一端做封口处理，所述进液主管的另一端连通至外部的冷却液，所述预冷主管的上侧前后对称设有两排出液孔，所述增压喷头设有若干个并对应连接于各个出液孔处，所述增压喷头包括连接管、调节块、文丘里管、吸气管及喷液头，所述连接管的中间段垂直焊接有连接片，所述连接管同轴设于出液孔处并将其上连接片焊接于预冷主管上，所述连接管的内伸端固定有十字形的连接架，所述调节块为圆锥形结构并同轴固定于连接架的内侧，所述文丘里管竖直朝上设置并螺纹连接于连接管的内侧，所述拧动块为六棱柱型结构并同轴固定于文丘里管的上端部，所述吸气管同轴固定于拧动块的上侧，所述吸气管的下部均匀分布有圆形的吸气孔，所述喷液头为半球形结构并同轴固定于吸气管的上端部，所述喷液头的上侧均匀分布有圆形的喷液孔。
优选的，所述预冷主管能够通过制造设备自动完成对其上出液孔的钻孔工序，所述制造设备包括支撑部件、压紧部件及钻孔部件，其中，所述支撑部件靠下设置并用于实现对预冷主管的横向支撑及横向输送；所述压紧部件设于支撑部件的上方并用于实现对预冷主管的纵向压紧；所述钻孔部件设于支撑部件及压紧部件之间并用于实现对预冷主管上前后双排出液孔的同步钻孔。
优选的，所述支撑部件包括支撑板、支撑片、输送轴、输送轮及电机一，所述支撑板水平设置，所述支撑片设有两对且左右对称分布，位于同侧的两个支撑片前后对称分布，所述支撑片为直角梯形结构且其斜面连接于支撑板的上侧，所述输送轴设有若干个并对应转动连接于各个支撑片的上部，所述输送轮设有若干个并对应键连接于各个输送轴的下部，所述输送轴的上端部均键连接有同步轮一，所述电机一设有若干个并对应固定于各个支撑片的中部，所述电机一的输出轴上均连接有同步轮二，位于同侧的同步轮一与同步轮二之间通过同步带相连接。
优选的，所述压紧部件包括竖装管、横装条、液压缸、升降条、升降板及压紧块，所述竖装管设有一对且前后竖直安装于支撑板的中间，所述横装条的两端对应连接于两个竖装管的上端部，所述液压缸竖直朝下连接于横装条的中间，所述升降条水平连接于液压缸的活塞杆末端，所述升降板为“几”字型结构并连接于升降条的中间，所述压紧块设有一对并左右对称分布于升降板的下方，所述压紧块的下侧设有圆弧形凹陷并在凹陷处粘贴有摩擦垫，所述压紧块的上侧前后竖直连接有一对导向柱，所述导向柱通过导向套与升降板滑动配合，所述导向柱在导向套与压紧块之间套装有压缩弹簧。
优选的，所述钻孔部件设有一对且前后对称分布，所述钻孔部件包括固定框、滑动板、电机二、钻孔头、联动条及联动柱，所述固定框垂直焊接于竖装框的内侧，所述固定框的侧面安装有倾斜的导向轨，所述导向轨上滑动连接有滑动块，所述滑动板为L型结构并连接于滑动块的侧面，所述电机二倾斜朝下连接于滑动板上，所述钻孔头键连接于电机二的输出轴上，所述联动条平行连接于滑动板的上侧，所述联动柱垂直连接于联动条的上端部，所述升降条的前后两边对称设有矩形的联动槽，位于同侧的联动柱滑动设于联动槽内。
与现有技术相比，本发明中的多孔预冷管及其制造设备具有以下优点：
一、对于多孔预冷管：
当冷却液从文丘里管的大孔径端输送至小孔径端时，可明显提升冷却液的流经速度，而通过调节调节块与文丘里管之间的轴向距离，可以调节前后的流速变化大小，再当冷却液从文丘里管的小孔径端输送至吸气管时，由于文丘里效应，外部的空气可经由吸气孔混入到快速流经的冷却液中，以明显提升冷却液的系统压强，之后再经喷液头上的喷液孔均匀地喷发出。
二、对于多孔预冷管的制造设备：
1、通过控制液压缸的活塞杆伸长并带动升降条、升降板及压紧块向下移动，并通过受压的压缩弹簧推动压紧块预先向下压紧冷却主管。
2、通过下行的升降条同步带动前后两个电机二及钻孔头向下移动，再通过控制两个电机二带动各自的钻孔头来钻出预冷主管上的一对出液孔。
3、通过控制全部的电机一带动各自的输送轮来横向移动预冷主管预设的长度值，即同侧相邻两个出液孔的间距值。
附图说明
图1和图2为本发明中的预冷主管、进液主管及增压喷头的结构示意图。
图3为本发明中的预冷主管的结构示意图。
图4和图5为本发明中的增压喷头的结构示意图。
图6和图7为本发明中的制造设备的结构示意图。
图8为制造设备中的支撑部件的结构示意图。
图9为制造设备中的压紧部件的结构示意图。
图10为制造设备中的钻孔部件的结构示意图。
其中：
10-预冷主管；10a-出液孔；
20-进液主管；
30-增压喷头；31-连接管；32-连接片；33-连接架；34-调节块；35-文丘里管；36-拧动块；37-吸气管；37a-吸气孔；38-喷液头；38a-喷液孔；
40-制造设备：
41-支撑部件；411-支撑板；412-支撑片；413-输送轴；414-输送轮；415-同步轮一；416-电机一；417-同步轮二；418-同步带；
43-压紧部件；431-竖装管；432-横装条；433-液压缸；434-升降条；434a-联动槽；435-升降板；436-压紧块；437-摩擦垫；438-导向柱；439-导向套；440-压缩弹簧；
45-钻孔部件；451-固定框；452-导向轨；453-滑动块；454-滑动板；455-电机二；456-钻孔头；457-联动条；458-联动柱。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图10所示，一种多孔预冷管及其制造设备，包括预冷主管10、进液主管20及增压喷头30，所述预冷主管10的一端与进液主管20的一端相连通，所述预冷主管10的另一端做封口处理，所述进液主管20的另一端连通至外部的冷却液，所述预冷主管10的上侧前后对称设有两排出液孔10a，所述增压喷头30设有若干个并对应连接于各个出液孔10a处，所述增压喷头30包括连接管31、调节块34、文丘里管35、吸气管37及喷液头38，所述连接管31的中间段垂直焊接有连接片32，所述连接管31同轴设于出液孔10a处并将其上连接片32焊接于预冷主管10上，所述连接管31的内伸端固定有十字形的连接架33，所述调节块34为圆锥形结构并同轴固定于连接架33的内侧，所述文丘里管35竖直朝上设置并螺纹连接于连接管31的内侧，所述拧动块36为六棱柱型结构并同轴固定于文丘里管35的上端部，所述吸气管37同轴固定于拧动块36的上侧，所述吸气管37的下部均匀分布有圆形的吸气孔37a，所述喷液头38为半球形结构并同轴固定于吸气管37的上端部，所述喷液头38的上侧均匀分布有圆形的喷液孔38a。
在本实施例中，所述预冷主管10能够通过制造设备40自动完成对其上出液孔10a的钻孔工序，所述制造设备40包括支撑部件41、压紧部件43及钻孔部件45，其中，所述支撑部件41靠下设置并用于实现对预冷主管10的横向支撑及横向输送；所述压紧部件43设于支撑部件41的上方并用于实现对预冷主管10的纵向压紧；所述钻孔部件45设于支撑部件41及压紧部件43之间并用于实现对预冷主管10上前后双排出液孔10a的同步钻孔。
在本实施例中，所述支撑部件41包括支撑板411、支撑片412、输送轴413、输送轮414及电机一416，所述支撑板411水平设置，所述支撑片412设有两对且左右对称分布，位于同侧的两个支撑片412前后对称分布，所述支撑片412为直角梯形结构且其斜面连接于支撑板411的上侧，所述输送轴413设有若干个并对应转动连接于各个支撑片412的上部，所述输送轮414设有若干个并对应键连接于各个输送轴413的下部，所述输送轴413的上端部均键连接有同步轮一415，所述电机一416设有若干个并对应固定于各个支撑片412的中部，所述电机一416的输出轴上均连接有同步轮二417，位于同侧的同步轮一415与同步轮二417之间通过同步带418相连接。
在本实施例中，所述压紧部件43包括竖装管431、横装条432、液压缸433、升降条434、升降板435及压紧块436，所述竖装管431设有一对且前后竖直安装于支撑板411的中间，所述横装条432的两端对应连接于两个竖装管431的上端部，所述液压缸433竖直朝下连接于横装条432的中间，所述升降条434水平连接于液压缸433的活塞杆末端，所述升降板435为“几”字型结构并连接于升降条434的中间，所述压紧块436设有一对并左右对称分布于升降板435的下方，所述压紧块436的下侧设有圆弧形凹陷并在凹陷处粘贴有摩擦垫437，所述压紧块436的上侧前后竖直连接有一对导向柱438，所述导向柱438通过导向套439与升降板435滑动配合，所述导向柱438在导向套439与压紧块436之间套装有压缩弹簧440。
在本实施例中，所述钻孔部件45设有一对且前后对称分布，所述钻孔部件45包括固定框451、滑动板454、电机二455、钻孔头456、联动条457及联动柱458，所述固定框451垂直焊接于竖装框431的内侧，所述固定框451的侧面安装有倾斜的导向轨452，所述导向轨452上滑动连接有滑动块453，所述滑动板454为L型结构并连接于滑动块453的侧面，所述电机二455倾斜朝下连接于滑动板454上，所述钻孔头456键连接于电机二455的输出轴上，所述联动条457平行连接于滑动板454的上侧，所述联动柱458垂直连接于联动条457的上端部，所述升降条434的前后两边对称设有矩形的联动槽434a，位于同侧的联动柱458滑动设于联动槽434a内。
这种多孔预冷管及其制造设备在实际应用时，包括以下使用内容：
一、对于多孔预冷管：
当冷却液从文丘里管35的大孔径端输送至小孔径端时，可明显提升冷却液的流经速度，而通过调节调节块34与文丘里管35之间的轴向距离，可以调节前后的流速变化大小，再当冷却液从文丘里管35的小孔径端输送至吸气管37时，由于文丘里效应，外部的空气可经由吸气孔37a混入到快速流经的冷却液中，以明显提升冷却液的系统压强，之后再经喷液头38上的喷液孔38a均匀地喷发出。
二、对于多孔预冷管的制造设备：
步骤1：通过控制吊装设备将预冷主管10水平搭放于左右两对输送轮414的上侧；
步骤2：通过控制液压缸433的活塞杆伸长并带动升降条434、升降板435及压紧块436向下移动，并通过受压的压缩弹簧440推动压紧块436预先向下压紧冷却主管10；
步骤3：通过下行的升降条434同步带动前后两个电机二455及钻孔头456向下移动，再通过控制两个电机二455带动各自的钻孔头456来钻出预冷主管10上的一对出液孔10a；
步骤4：通过控制液压缸433的活塞杆收缩并带动升降条434、升降板435及压紧块436向上移动，再通过上行的升降条434同步带动前后两个电机二455及钻孔头456向上移动；
步骤5：通过控制全部的电机一416带动各自的输送轮414来横向移动预冷主管10预设的长度值，即同侧相邻两个出液孔10a的间距值；
步骤6：重复步骤2-5，以加工出预冷主管10上全部的出液孔10a。
因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (5)
1.一种多孔预冷管，其特征在于：包括预冷主管(10)、进液主管(20)及增压喷头(30)，所述预冷主管(10)的一端与进液主管(20)的一端相连通，所述预冷主管(10)的另一端做封口处理，所述进液主管(20)的另一端连通至外部的冷却液，所述预冷主管(10)的上侧前后对称设有两排出液孔(10a)，所述增压喷头(30)设有若干个并对应连接于各个出液孔(10a)处，所述增压喷头(30)包括连接管(31)、调节块(34)、文丘里管(35)、吸气管(37)及喷液头(38)，所述连接管(31)的中间段垂直焊接有连接片(32)，所述连接管(31)同轴设于出液孔(10a)处并将其上连接片(32)焊接于预冷主管(10)上，所述连接管(31)的内伸端固定有十字形的连接架(33)，所述调节块(34)为圆锥形结构并同轴固定于连接架(33)的内侧，所述文丘里管(35)竖直朝上设置并螺纹连接于连接管(31)的内侧，所述拧动块(36)为六棱柱型结构并同轴固定于文丘里管(35)的上端部，所述吸气管(37)同轴固定于拧动块(36)的上侧，所述吸气管(37)的下部均匀分布有圆形的吸气孔(37a)，所述喷液头(38)为半球形结构并同轴固定于吸气管(37)的上端部，所述喷液头(38)的上侧均匀分布有圆形的喷液孔(38a)。
2.根据权利要求1所述的一种多孔预冷管，其特征在于：所述预冷主管(10)能够通过制造设备(40)自动完成对其上出液孔(10a)的钻孔工序，所述制造设备(40)包括支撑部件(41)、压紧部件(43)及钻孔部件(45)，其中，所述支撑部件(41)靠下设置并用于实现对预冷主管(10)的横向支撑及横向输送；所述压紧部件(43)设于支撑部件(41)的上方并用于实现对预冷主管(10)的纵向压紧；所述钻孔部件(45)设于支撑部件(41)及压紧部件(43)之间并用于实现对预冷主管(10)上前后双排出液孔(10a)的同步钻孔。
3.根据权利要求2所述的一种多孔预冷管，其特征在于：所述支撑部件(41)包括支撑板(411)、支撑片(412)、输送轴(413)、输送轮(414)及电机一(416)，所述支撑板(411)水平设置，所述支撑片(412)设有两对且左右对称分布，位于同侧的两个支撑片(412)前后对称分布，所述支撑片(412)为直角梯形结构且其斜面连接于支撑板(411)的上侧，所述输送轴(413)设有若干个并对应转动连接于各个支撑片(412)的上部，所述输送轮(414)设有若干个并对应键连接于各个输送轴(413)的下部，所述输送轴(413)的上端部均键连接有同步轮一(415)，所述电机一(416)设有若干个并对应固定于各个支撑片(412)的中部，所述电机一(416)的输出轴上均连接有同步轮二(417)，位于同侧的同步轮一(415)与同步轮二(417)之间通过同步带(418)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种多孔预冷管，其特征在于：所述压紧部件(43)包括竖装管(431)、横装条(432)、液压缸(433)、升降条(434)、升降板(435)及压紧块(436)，所述竖装管(431)设有一对且前后竖直安装于支撑板(411)的中间，所述横装条(432)的两端对应连接于两个竖装管(431)的上端部，所述液压缸(433)竖直朝下连接于横装条(432)的中间，所述升降条(434)水平连接于液压缸(433)的活塞杆末端，所述升降板(435)为“几”字型结构并连接于升降条(434)的中间，所述压紧块(436)设有一对并左右对称分布于升降板(435)的下方，所述压紧块(436)的下侧设有圆弧形凹陷并在凹陷处粘贴有摩擦垫(437)，所述压紧块(436)的上侧前后竖直连接有一对导向柱(438)，所述导向柱(438)通过导向套(439)与升降板(435)滑动配合，所述导向柱(438)在导向套(439)与压紧块(436)之间套装有压缩弹簧(440)。
5.根据权利要求4所述的一种多孔预冷管，其特征在于：所述钻孔部件(45)设有一对且前后对称分布，所述钻孔部件(45)包括固定框(451)、滑动板(454)、电机二(455)、钻孔头(456)、联动条(457)及联动柱(458)，所述固定框(451)垂直焊接于竖装框(431)的内侧，所述固定框(451)的侧面安装有倾斜的导向轨(452)，所述导向轨(452)上滑动连接有滑动块(453)，所述滑动板(454)为L型结构并连接于滑动块(453)的侧面，所述电机二(455)倾斜朝下连接于滑动板(454)上，所述钻孔头(456)键连接于电机二(455)的输出轴上，所述联动条(457)平行连接于滑动板(454)的上侧，所述联动柱(458)垂直连接于联动条(457)的上端部，所述升降条(434)的前后两边对称设有矩形的联动槽(434a)，位于同侧的联动柱(458)滑动设于联动槽(434a)内。
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