CN215114157U - 一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构 - Google Patents

Abstract

一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构，该异径段缠绕管式换热器的壳体(1)包括有大径段(11)和位于大径段(11)下方的小径段(12)，在该大径段、小径段的连接处具有台阶面(13)，所述中间裙座结构包括有套设在壳体(1)外周上的筒体(3)，其特征在于：所述台阶面(13)上斜向下延伸出逐渐远离小径段(12)外壁的锥体(14)，所述筒体(3)的上部与该锥体(14)的下端面相焊接。与现有技术相比，本申请能确保焊接质量，节省焊接材料，方便检测。

Description

一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构

技术领域

本实用新型涉及一种容器的裙座结构，具体指一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构。

背景技术

石油化工装置中，裙座是各类容器的主要承重件，其中对于直立式安装的容器，该裙座大多位于容器的底部，但对于大型缠绕管式换热器或反应器，则常选用中间裙座来安装，由于中间裙座与容器的筒体连接处承受设备的全部重量、温差应力等载荷，受力复杂，所以此处结构的合理性是保证设备安全运行的重要一环。

目前，中间裙座结构已经历了第一代的加强环角焊缝结构、第二代的整体锻环角焊缝结构和第三代的堆焊过渡段结构。第一代的加强环角焊缝结构因结构简单，组对方便，焊接工作量小而广泛使用，但是由于设备筒体与加强环之间采用的是角焊缝结构，该角焊缝与裙座与加强环的角焊缝重叠，在复杂应力状态下，特别是高温Cr-Mo钢设备，很容易出现裂纹，导致出现加强环脱落的风险。第二代的整体锻环角焊缝结构虽然结构优于第一代加强环角焊缝结构，使得整体锻环与设备筒体连接处连接的角焊缝、裙座与整体锻环连接处的角焊缝不再重叠，但仍然采用角焊缝连接，裙座与设备筒体处造成应力集中。第三代的堆焊过渡段结构结合了第一代、第二代的优点，但是要求过渡段内部采用堆焊后加工成圆角R20的结构，在实际施工中，综合各种因素，大部分设备在此处的堆焊层的堆焊质量差，达不到R20圆滑过渡的设计意图，焊缝也有极大的开裂风险。

可目前，换热器中的缠绕管式换热器，因其相对于其它类型的换热器有着不可比拟的优势，因而其在石油化工装置中的应用越来越普遍，尤其是异径段结构的绕管换热器。异径段结构的绕管换热器相比于常规的缠绕管式换热器，它的壳体具有上部的大径段和下部小径段，在大径段、小径段的接合处会形成一台阶面，由于该异径段结构的绕管换热器的重量一般过大，因而常选用上述第三代的中间裙座结构来支撑。但由于存在上述缺陷，并且只能采用超声检测（UT检测），因此还有待于进一步的改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构，以确保焊接质量，节省焊接材料，方便检测。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构，该异径段缠绕管式换热器的壳体包括有大径段和位于大径段下方的小径段，在该大径段、小径段的连接处具有台阶面，所述中间裙座结构包括有套设在壳体外周上的筒体，其特征在于：所述台阶面上斜向下延伸出逐渐远离小径段外壁的锥体，所述筒体的上部与该锥体的下端面相焊接。

优选地，所述锥体的上端邻近大径段的外侧壁。如此，可以让锥体与小径段的外壁之间保持较大的间距，以供作业人员有较大的空间实施筒体与锥体之间的焊接操作。

优选地，所述中间裙座结构还包括有固定在筒体外壁上的盖板和位于筒体底部的底板，所述盖板和底板上分别对应地开有供地脚螺栓穿过的多个安装孔。

在上述各方案中，所述锥体的内侧面与小径段的外侧面之间形成的第一夹角优选为15°~30°。

进一步优选地，所述锥体的内侧面与台阶面之间形成的第二夹角为105°~120°。

优选地，所述筒体、锥体、台阶面和小径段外壁以及与壳体外的保温层之间形成能与大径段、小径段的连接处相对应的热箱通道。

最后，所述筒体上端的口径与所述锥体下端的口径相匹配，且筒体的侧壁与所述锥体的侧壁基本在同一壁面上。

与现有技术相比，由于本实用新型巧妙地利用了异径段缠绕管式换热器在大径段、小径段连接处的结构，即利用了台阶面上本应该去除的材料，形成了与中间裙座中的筒体相对接的锥体，且该锥体与台阶面之间易形成所需的倒圆角，也易形成所需的倾斜度，从而可以满足R20的圆滑过渡要求，也能降低裙座的有效高度，节省材料；同时利用台阶面，可以让锥体与小径段的外壁之间保持较大的间距，以供作业人员有较大的空间实施筒体与锥体之间的焊接操作，且只要筒体与锥体的下端面之间焊接，焊接工作量小，焊接完成后，也能与保温层之间汇合成较大的热箱通道，可提高异径段处的换热效果，降低该连接处的温差应力；再者，这样的对接焊接后，可采用RT检测（射线检测）和TOFD检测（衍射时差法超声检测），提高了检测的灵敏度，且无损检测操作空间大。故本实用新型能提高异径段的材料利用率，减少焊接材料，降低焊接难度，缩短制作时间，并能确保检测的可靠性，因而值得在异径段缠绕管式换热器上的推广应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的局部结构剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，为本实用新型的一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构一个优选实施例，该中间裙座结构用于支承异径段缠绕管式换热器，因此，本实施例结合异径段缠绕管式换热器的结构进行说明，具体如下：

该异径段缠绕管式换热器竖向设置，其具有壳体1、设于壳体1外的保温层2，该壳体1包括有大径段11和位于大径段11下方的小径段12，在该大径段11、小径段12的连接处具有台阶面13，台阶面13上斜向下延伸出逐渐远离小径段12外壁的锥体14。本实施例中，锥体14的上端邻近大径段11的外侧壁。且锥体14的内侧面与台阶面13之间形成的第二夹角α2为105°~120°，锥体14的内侧面与小径段12的外侧面之间形成的第一夹角α1为15°~30°，本实施例中台阶面13为水平面，且α2=α1+90°。当然，台阶面13也可为倾斜面。同时本实施例中锥体14的内侧面、外侧面与台阶面13之间均通过圆弧面衔接。

本实施例的中间裙座包括有筒体3、盖板4和底板5。其中，筒体3套设在壳体1外周上，筒体3上端的口径与锥体14下端的口径相匹配，筒体3的上端部与该锥体14的下端面相焊接，筒体3的侧壁与锥体14的侧壁基本在同一壁面上。上述盖板4呈环状，该盖板4套设并固定在筒体3外壁上，具体地，盖板4的内圈与筒体3外壁之间通过焊接方式相连接。上述底板5呈环状，并设于筒体3底部，且位于盖板4下方。底板5与筒体3之间通过焊接的方式相连接。同时，盖板4和底板5上分别对应地开设有供地脚螺栓穿过的多个安装孔40，各安装孔40沿底板5、盖板4的周向间隔分布。

本实施例中，筒体3、锥体14、台阶面13和小径段12外壁以及与壳体1外的保温层2之间形成能与大径段11、小径段12的连接处相对应的热箱通道10。该热箱通道10的空间较大，可有效降低温差应力。

安装中间裙座结构时，将筒体3套设在壳体1上，将筒体3的上端部与锥体14的下端面相焊接，并将筒体3上的盖板4与底板5通过地脚螺栓固定在基础上即可。

Claims (7)

1.一种适用于异径段缠绕管式换热器的中间裙座结构，该异径段缠绕管式换热器的壳体(1)包括有大径段(11)和位于大径段(11)下方的小径段(12)，在该大径段(11)、小径段(12)的连接处具有台阶面(13)，所述中间裙座结构包括有套设在壳体(1)外周上的筒体(3)，其特征在于：所述台阶面(13)上斜向下延伸出逐渐远离小径段(12)外壁的锥体(14)，所述筒体(3)的上部与该锥体(14)的下端面相焊接。

2.根据权利要求1所述的中间裙座结构，其特征在于：所述锥体(14)的上端邻近大径段(11)的外侧壁。

3.根据权利要求1所述的中间裙座结构，其特征在于：所述中间裙座结构还包括有固定在筒体(3)外壁上的盖板(4)和位于筒体(3)底部的底板(5)，所述盖板(4)和底板(5)上分别对应地开有供地脚螺栓穿过的多个安装孔(40)。

4.根据权利要求1或2或3所述的中间裙座结构，其特征在于：所述锥体(14)的内侧面与小径段(12)的外侧面之间形成的第一夹角(α1)为15°~30°。

5.根据权利要求4所述的中间裙座结构，其特征在于：所述锥体(14)的内侧面与台阶面(13)之间形成的第二夹角(α2)为105°~120°。

6.根据权利要求1或2或3所述的中间裙座结构，其特征在于：所述筒体(3)、锥体(14)、台阶面(13)和小径段(12)外壁以及与壳体(1)外的保温层(2)之间形成能与大径段(11)、小径段(12)的连接处相对应的热箱通道(10)。

7.根据权利要求1或2或3所述的中间裙座结构，其特征在于：所述筒体(3)上端的口径与所述锥体(14)下端的口径相匹配，且筒体(3)的侧壁与所述锥体(14)的侧壁基本在同一壁面上。

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