CN211120265U - 一种冷箱和塔器的连接装置 - Google Patents
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Abstract
一种冷箱和塔器的连接装置，它包括一冷箱本体和一侧的塔器，其特征在于所述冷箱与塔器通过至少3‑4根的拉杆连接，所述拉杆的两端分别设有连接角钢，其中冷箱侧的角钢设置在冷箱内的横梁或立柱上，而塔器侧的角钢设置在塔体上，所述拉杆和角钢均为不锈钢材质，它具有结构简单、制造成本低，使用效果好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种冷箱和塔器的连接装置，属于连接器技术领域。
背景技术
空分冷箱是一种低温特种设备的大保温箱，里面包裹着低温设备塔器、低温管道及保温材料珠光砂等设备材料。其中的低温设备塔器是一种长细比非常大的悬臂结构，如果没有侧向支撑塔器极容易失稳和不利于调整塔器的垂直度。
目前行业内有两种常规做法：一种是国内空分厂家对塔器设计没有经过严格计算，不知道如何设置；另一种是国外空分厂家经过严格计算后确定的具体在哪个高度需要设置侧向支撑即拉杆，但拉杆两端分别与冷箱和塔器固定连接。
这两种做法都有很大的危险性，容易引起事故。由于塔器除了自重外，还承担着管道荷载及珠光砂荷载等好几百吨的额外荷载，塔器的长细比又非常大，在地震和温度应力等的共同作用下，塔器就很可能会失稳破坏，所以给塔器设置侧向支撑是非常重要的。塔器在冷箱内包裹着，所以风荷载不会直接作用在塔器上，而是作用在冷箱结构上，当冷箱结构受到风荷载的作用后会产生很大的位移，如果冷箱和塔器之间的拉杆是固定连接的，那么冷箱在受到风荷载后就会拉着塔器一起晃动，这是非常危险的。国外空分公司曾出过类似安全事故，虽然塔器没被拉倒，但是拉杆两端的连接被拉断后往下掉，把下部的管道砸坏了，导致停机扒砂检修，造成了巨大的经济损失。
综上所述，国内外空分厂家目前的两种做法均不能保证安全性，需要有一种创新的连接器来改善它了。
发明内容
本冷箱和塔器的拉杆连接的创新设计方法的目的在于改变目前行业内无法保证塔器安全性措施，现对冷箱和塔器间的拉杆连接采用了创新的设计方法，使塔器在极端荷载条件下不至于失稳倒塌破坏并且在风荷载作用下也能通过此创新设计方法巧妙地释放掉冷箱通过连接拉杆传导给塔器的荷载，对冷箱和塔器都有了安全保证。
本发明是通过如下技术方案来完成的：一种冷箱和塔器的连接装置，它包括一冷箱本体和一侧的塔器，所述冷箱与塔器通过至少3-4根的拉杆连接，所述拉杆的两端分别设有连接角钢，其中冷箱侧的角钢设置在冷箱内的横梁或立柱上，而塔器侧的角钢设置在塔体上，所述拉杆和角钢均为不锈钢材质。
作为优选：所述冷箱为碳钢材质，所述角钢与冷箱通过焊接的方式焊置于冷箱的横梁或立柱上，所述塔器为不锈钢材质，则塔器与角钢之间通过焊接的方式焊接至塔器上。
作为优选：所述冷箱为碳钢材质，所述角钢与冷箱通过焊接的方式焊置于冷箱的横梁或立柱上，所述塔器为铝材质，则塔器与角钢之间通过预先设置在塔器上的铝角钢或铝板打孔后在和角钢通过螺栓连接。
本发明克服了现有技术的不足，制造出一款结构简单、制造成本低，使用效果好，维护方便等特点的一种连接器。
附图说明
图1冷箱与塔器的拉杆连接平面示意图。
图2 冷箱与铝塔器之间的拉杆连接示意图。
图3冷箱与不锈钢塔器之间的拉杆连接示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：图1-2所示，一种冷箱和塔器的连接装置，它包括一冷箱本体1和一侧的塔器2，所述冷箱1与塔器2通过至少3-4根的拉杆3连接，所述拉杆3的两端分别设有连接角钢4，其中冷箱1侧的角钢4设置在冷箱1内的横梁8或立柱9上，而塔2侧的角钢4设置在塔器2体上，所述拉杆3和角钢4均为不锈钢材质，所述冷箱1为碳钢材质，所述角钢4与冷箱1通过焊接的方式焊置于冷箱1的横梁8或立柱9上，所述塔器为不锈钢材质，则塔器1与角钢4之间通过焊接的方式焊接至塔器1上。
如图3所示：所述冷箱为碳钢材质，所述角钢与4冷箱1通过焊接的方式焊置于冷箱的横梁8或立柱9上，所述塔器为铝材质，则塔器1与角钢4之间通过预先设置在塔器上的铝角钢5或铝板打孔6后在和角钢4通过螺7栓连接。
由于塔器是高耸的悬臂结构，长细比非常大，塔器除了自重外，还承担着管道荷载及珠光砂荷载等好几百吨的额外荷载，所以在这么大的竖向荷载作用且在地震和温度应力等的共同作用下，塔器就很可能会失稳破坏。另外塔器长细比过大后侧向刚度就小，在水平荷载作用下侧向位移就较大，会导致塔器内部的精馏效率降低。所以综合考虑以上两种因素的情况下，通过塔器的应力分析后确定该塔器是否需要设置侧向支撑，如需设置那么设置在哪个高度上才最合适。通长做法是在塔器的某一高度处施加一水平力产生一定的位移，不同材质的塔器会产生不一样的位移，设计工程师根据塔器的竖向稳定强度和水平向的位移刚度作为计算分析调整参数来具体确定如何设置该塔器的侧向支撑。
当侧向支撑被确定后，还需要对冷箱结构在风荷载等水平荷载作用下产生的位移进行计算，由于冷箱也是高耸结构，所以在设置塔器拉杆的高度处也会产生较大的位移，并且风荷载是一直存在的，会使冷箱一直处在水平晃动中，所以要避免冷箱结构通过拉杆把风荷载传导至塔器，这就要求在使用过程中拉杆处于放松状态，不能完全固定，但要保证在地震等极端荷载情况下塔器不会失稳破坏。
另外由于塔器通长侧向刚度较小，所以在塔器和管道等施工安装时需要用拉杆来调节塔器的垂直度，此时的拉杆需要固定连接，即拧紧拉杆两端的螺母使图3中的L1等于0，等安装完毕后再拧松螺母，使L1的长度等于符合设计计算分析后需要的值。
本冷箱和塔器的拉杆连接的创新设计方法所有杆件间的节点连接方式如下：
1、连接角钢和冷箱的连接：冷箱横梁或立柱是碳钢材质，连接角钢是不锈钢材质，所以可以直接将连接角钢的一肢和冷箱横梁或立柱焊接，双面角焊缝，角钢大小和焊脚高度由计算确定。
2、连接角钢和铝塔器的连接：由于钢铝不能直接焊接，所以必须先在铝塔器筒体上先剖口焊接两块带螺栓孔的厚铝板，板厚和螺栓孔大小由计算确定，不锈钢连接角钢和该两块厚铝板通过螺栓连接。
3、连接角钢和不锈钢塔器的连接：当塔器材质为不锈钢时，不锈钢连接角钢可以直接将角钢的一肢焊接于塔器筒体上，双面角焊缝，角钢大小和焊脚高度由计算确定。
4、拉杆和连接角钢的连接：拉杆和连接角钢均用不锈钢材质，拉杆大小通过应力计算和长细比来确定，拉杆和两端的连接角钢均用螺栓连接，在安装过程中，图3中的L1调整为0，待安装完毕后再拧松螺母，使L1的长度等于符合设计计算分析后需要的值。
5、拉杆两端相对高度的设置：由于整套空分装置是低温设备，故在运行过程中塔器处于低温状态，会有较大的收缩，而冷箱外部与空气接触，内部由珠光砂的保温作用，所以冷箱基本不用考虑收缩问题。塔器基础是固定的，所以收缩只能往下移动，这就要求拉杆在塔器端的连接点要高于冷箱端的连接点，高差值要根据塔器收缩量来确定。
6、拉杆数量的设置：由于地震荷载和风荷载等作用没有方向性，所以要保证塔器在受到任何一个方向的荷载作用时均能安全，这就需要在塔器不同方向至少设置3根以上的拉杆，这个需要根据冷箱内部管道的布置情况来具体决定，通长情况下布置3至4根为宜。
Claims (3)
1.一种冷箱和塔器的连接装置，它包括一冷箱本体和一侧的塔器，其特征在于所述冷箱与塔器通过至少3-4根的拉杆连接，所述拉杆的两端分别设有连接角钢，其中冷箱侧的角钢设置在冷箱内的横梁或立柱上，而塔器侧的角钢设置在塔体上，所述拉杆和角钢均为不锈钢材质。
2.根据权利要求1所述的冷箱和塔器的连接装置，其特征在于所述冷箱为碳钢材质，所述角钢与冷箱通过焊接的方式焊置于冷箱的横梁或立柱上，所述塔器为不锈钢材质时，则塔器与角钢之间通过焊接的方式焊接至塔器上。
3.根据权利要求1所述的冷箱和塔器的连接装置，其特征在于所述冷箱为碳钢材质，所述角钢与冷箱通过焊接的方式焊置于冷箱的横梁或立柱上，所述塔器为铝材质时，则塔器与角钢之间通过预先设置在塔器上的铝角钢或铝板打孔后再和角钢通过螺栓连接。
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