CN214232816U - 一种安装有框架支撑梁的人字挡板组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石化工业，涉及塔器用安装人字挡板结构，尤其是一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，包括多个人字挡板，所述的多个人字挡板安装在多个相应的模组内，每个模组均由主梁、腹杆和拉梁搭建形成立方体桁架，多个模组左右对称设置，沿横向和纵向顺次一体搭建，相邻模组采用同一主梁形成共边结构。位于中部的模组主梁轴向长度最长，位于旁侧的主梁轴向长度逐次缩短，位于两侧的主梁长度最短，人字挡板沿水平方向安装在模组内，相邻模组内的人字挡板水平高度错位设置。

Description

一种安装有框架支撑梁的人字挡板组

技术领域

本实用新型属于石化工业，涉及塔器用安装人字挡板结构，尤其是一种一种安装有框架支撑梁的人字挡板组。

背景技术

在石油化工行业，塔器均属量大面广的重要设备单元，塔器广泛应用于蒸馏、吸收、洗涤、分馏等多种操作单元，塔器性能的好坏将直接影响最终产品的产量、质量、回收率和经济效益等几个方面。

随着我国经济的不断提高，国家对石油化工等能耗大，污染重行业的节能和环保要求越来越高，同时企业自身追求其效益的最大化，因此不论是炼油装置、石化装置还是煤化工，塔器设备长周期运行和大型化已是目前发展的一个重要趋势。由于塔器大型化和塔器长周期运行的要求不断加大，对塔内件技术要求也越来越严格，塔内件合理设计是节约成本、确保塔稳定操作，安全运行，保证最大生产能力和最大效率的前提条件。而且对于易结集、高换热量物料，更要解决好精馏和分馏中的换热效率和抗堵问题，人字挡板是精馏塔和分馏塔下部塔段重要的部件之一，在塔器底部一般都会有油气入口或再沸器返回口，进气口压力较大，温度较高，会对底部的人字挡板产生很大的向上冲击力，尤其在大塔径、装置长周期运行的过程中，人字挡板由于跨度大更容易发生大变形，吹翻或者撕裂。

在实用新型专利，专利号为CN101549213A中提到的带开孔的人字挡板及塔内排布方式。其实用新型专利中，只介绍了一种带开孔的人字挡板及塔内排布方式。此带开孔人字挡板可以增加气液接触面积，加快液体流动，减少停留时间，但专利中并没有涉及到在人字挡板实际操作过程中受到高气速、大载荷冲击时会产生大变形和强度不足的情况，尤其是未提及对于大塔径中的人字挡板的加强情况该如何考虑。人字挡板的大变形也会对液体的流动及停留时间造成较大影响，随着塔径的不断加大，人字挡板的跨度和宽度也会加大，只通过增加人字挡板的厚度来加强挡板的强度和刚度是不现实的，而且对于大塔径人字挡板的支撑直接应用规则截面型材：如工字钢和槽钢，制作成等截面的梁结构对材料会造成很大的浪费，因此对大塔径中如何加强人字挡板的强度和刚度的研究很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，通透性好，支撑强度好，抗弯能力强，稳定性高，可保证人字挡板在大气速、高热量气相载荷冲击下的强度和刚度的一种安装有框架支撑梁的人字挡板组。

本实用新型采取的技术方案是：

一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，可安装多块人字挡板的支撑装置，包括多个人字挡板，其特征在于：所述的多个人字挡板安装在多个相应的模组内，每个模组均由主梁、腹杆和拉梁搭建形成立方体桁架，多个模组左右对称设置，位于中部的模组主梁轴向长度最长，位于旁侧的主梁轴向长度逐次缩短，位于两侧的主梁长度最短，人字挡板沿水平方向安装在模组内，相邻模组内的人字挡板水平高度错位设置。

进一步的，每个所述的模组均包括四根主梁，多根腹杆和多根拉梁，所述的四根主梁平行间隔分布形成立方体桁架的长向四边，上下相邻的主梁采用腹杆一体固定，左右相邻的主梁采用拉梁一体固定，多个模组沿横向和纵向顺次一体搭建，相邻模组采用同一主梁形成共边结构。

进一步的，左右相邻的模组内的拉梁的水平位置上下错位设置，所述的拉梁的几何轴线与主梁的几何轴线汇于一点，在未安装拉梁的相邻主梁之间安装有挡液板。

进一步的，所述人字挡板的中部底面搭载在一斜面主梁的上端，每个斜面主梁均与模组内的主梁相互平行，所述斜面主梁轴向的前端和后端均活动安装有一连接板，该两连接板的另一侧端部与塔壁焊接固定。

进一步的，位于底层和次底层的主梁之间采用腹杆连接，所述腹杆与主梁所呈夹角为20～150°，所述的多根腹杆两根一组，同组内的两根腹杆几何轴线的结点处与主梁的几何轴线汇于一点。

进一步的，位于底层的主梁的两侧端部均在其底面内一体固定有一垫板，每个垫板内均沿平行主梁轴线方向开有多个长圆孔。

进一步的，位于底层的所述主梁侧端面和垫板上端面之间一体焊接有筋板。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，取代现有技术中人字挡板支撑所用的截面型材，此实用新型中采用镂空式的结构，在结构强度得以保证的前提下有效避免了材料的浪费，极大地降低了支撑梁和人字挡板的尺寸和厚度，进而提高了结构对材料利用的合理性和经济性，节约了生产成本。例如，对精馏塔DN11500塔径中的人字挡板采用传统型钢梁和框架支撑梁，通过ANSYS有限元软件分别对两种梁进行强度计算，相比传统型钢梁，本实用新型中所述的大型框架支撑梁相较传统型钢梁稳定高，且总的重量减轻了将近30％。

本实用新型中，通透性能好，它的中空腹系结构有利于梁框架内的气体流动，在保证了大塔径人字挡板上液体不发生“偏流”、“滞流”和“干板”现象的同时，也保证了人字挡板下气体的均匀分布，进而保证了人字挡板的最大传质效率，另外大型框架支撑梁的中空结构，可以作为维修和安装通道，为塔内维修和安装提供了便利。

本实用新型中，通过主梁和腹杆以及拉梁之间以一定的方式进行连接，形成了一个大型的框架支撑梁，此梁结构简单，通透性好，支撑强度好，抗弯能力强，稳定性高，可保证人字挡板在大气速、高热量气相载荷冲击下的强度和刚度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中所述模组的结构示意图；

图3为图2中I部的局部放大图；

图4为图1的侧视图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，包括多个人字挡板6，本实用新型的创新在于，所述的多个人字挡板安装在多个相应的模组内，每个模组均由主梁1、腹杆2和拉梁3搭建形成立方体桁架，多个模组左右对称设置，位于中部的模组主梁轴向长度最长，位于旁侧的主梁轴向长度逐次缩短，位于两侧的主梁长度最短，人字挡板沿水平方向安装在模组内，相邻模组内的人字挡板水平高度错位设置。

本实施例中，每个所述的模组均包括四根主梁，多根腹杆和多根拉梁，所述的四根主梁平行间隔分布形成立方体桁架的长向四边，上下相邻的主梁采用腹杆一体固定，左右相邻的主梁采用拉梁一体固定，多个模组沿横向和纵向顺次一体搭建，相邻模组采用同一主梁形成共边结构。

本实施例中，左右相邻的模组内的拉梁的水平位置上下错位设置，所述的拉梁的几何轴线与主梁的几何轴线汇于一点，在未安装拉梁的相邻主梁之间安装有挡液板。

本实施例中，所述人字挡板的中部底面搭载在一斜面主梁7的上端，每个斜面主梁均与模组内的主梁相互平行，所述主梁轴向的前端和后端均活动安装有一连接板8，该两连接板的另一侧端部与塔壁焊接固定。

本实施例中，斜面主梁可采用扁钢，T型钢，工字钢，角钢，槽钢等多种钢材制出。

本实施例中，所述人字挡板的两端均向下弯折形成挡板自身梁，该挡板自身梁与斜拉梁固装的侧连接版进行固定，所述挡板自身梁的前端和后端均安装有一挡板连接板，该挡板连接板的端部由挡板自身梁的正投影位置伸出。

本实施例中，人字挡板的挡板自身梁的下端部制成锯齿状或其他连续突出的尖锐部分。

本实施例中模组内的多根拉梁的排布可以是平行设置也可是成夹角设置，每根拉梁与主梁所呈夹角在20～170°之间。

本实施例中，位于底层和次底层的主梁之间采用腹杆连接，所述腹杆与主梁所呈夹角为20～150°，所述的多根腹杆两根一组，同组内的两根腹杆几何轴线的结点处与主梁的几何轴线汇于一点。

本实施例中，位于底层的主梁的两侧端部均在其底面内一体固定有一垫板4，每个垫板内均沿平行主梁轴线方向开有多个长圆孔。

本实施例中，位于底层的所述主梁侧端面和垫板上端面之间一体焊接有筋板5。

本实施例中，所述的主梁，拉梁和腹杆均可采用多种钢材制成，如方管，T型钢，工字钢，角钢，槽钢等等。可根据实际安装的环境和空间选取适合的尺寸和形状的钢材。

本实用新型的使用过程是：

本实用新型使用时，根据需安装的塔内环境和尺寸，选择适合的钢材，尺寸和模组数量，之后进行一体搭建和焊接固定。待整个框架安装完毕后，通过底层主梁安装的垫板将其与塔内的塔壁支座进行螺栓固定之后即可完成安装。最后再将需要固定的人字挡板逐层安装在框架内的适合位置即可使用。

本实用新型中，取代现有技术中所用的截面型材，采用镂空式的结构，在结构强度得以保证的前提下有效避免了材料的浪费，极大地降低了支撑梁和人字挡板的尺寸和厚度，进而提高了结构对材料利用的合理性和经济性，节约了生产成本。例如，对精馏塔DN11500塔径中的人字挡板采用传统型钢梁和框架支撑梁，通过ANSYS有限元软件分别对两种梁进行强度计算，相比传统型钢梁，本实用新型中所述的大型框架支撑梁相较传统型钢梁稳定高，且总的重量减轻了将近30％。

本实用新型中，通透性能好，它的中空腹系结构有利于梁框架内的气体流动，在保证了大塔径人字挡板上液体不发生“偏流”、“滞流”和“干板”现象的同时，也保证了人字挡板下气体的均匀分布，进而保证了人字挡板的最大传质效率，另外大型框架支撑梁的中空结构，可以作为维修和安装通道，为塔内维修和安装提供了便利。

本实用新型中，通过主梁和腹杆以及拉梁之间以一定的方式进行连接，形成了一个大型的框架支撑梁，此梁结构简单，通透性好，支撑强度好，抗弯能力强，稳定性高，可保证人字挡板在大气速、高热量气相载荷冲击下的强度和刚度。

本实用新型提出的一种带有大型框架支撑梁的人字挡板组，已通过实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本实用新型内容、精神和范围内对本文所述的结构和设备进行改动或适当变更与组合，来实现本实用新型技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本实用新型精神、范围和内容中。

Claims (7)

1.一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，可安装多块人字挡板的支撑装置，包括多个人字挡板，其特征在于：所述的多个人字挡板安装在多个相应的模组内，每个模组均由主梁、腹杆和拉梁搭建形成立方体桁架，多个模组左右对称设置，位于中部的模组主梁轴向长度最长，位于旁侧的主梁轴向长度逐次缩短，位于两侧的主梁长度最短，人字挡板沿水平方向安装在模组内，相邻模组内的人字挡板水平高度错位设置。

2.根据权利要求1所述的一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，其特征在于：每个所述的模组均包括四根主梁，多根腹杆和多根拉梁，所述的四根主梁平行间隔分布形成立方体桁架的长向四边，上下相邻的主梁采用腹杆一体固定，左右相邻的主梁采用拉梁一体固定，多个模组沿横向和纵向顺次一体搭建，相邻模组采用同一主梁形成共边结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，其特征在于：左右相邻的模组内的拉梁的水平位置上下错位设置，所述的拉梁的几何轴线与主梁的几何轴线汇于一点，在未安装拉梁的相邻主梁之间安装有挡液板。

4.根据权利要求3所述的一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，其特征在于：所述人字挡板的中部底面搭载在一斜面主梁的上端，每个斜面主梁均与模组内的主梁相互平行，所述斜面主梁轴向的前端和后端均活动安装有一连接板，该两连接板的另一侧端部与塔壁焊接固定。

5.根据权利要求1所述的一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，其特征在于：位于底层和次底层的主梁之间采用腹杆连接，所述腹杆与主梁所呈夹角为20～150°，所述的多根腹杆两根一组，同组内的两根腹杆几何轴线的结点处与主梁的几何轴线汇于一点。

6.根据权利要求1所述的一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，其特征在于：位于底层的主梁的两侧端部均在其底面内一体固定有一垫板，每个垫板内均沿平行主梁轴线方向开有多个长圆孔。

7.根据权利要求6所述的一种安装有框架支撑梁的人字挡板组，其特征在于：位于底层的所述主梁侧端面和垫板上端面之间一体焊接有筋板。

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