楊建遠(yuǎn) 程學(xué)泰
(山東旭洋機(jī)械集團(tuán)股份有限公司)
填料塔的內(nèi)件是整個填料塔的核心部分。內(nèi)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計是填料塔設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。壓力管式分布器是填料塔中的一個重要內(nèi)件,用于將物料分布到填料層。為避免分布器在加料時可能因物料流入而引起支管振顫的現(xiàn)象,通常采用將分布管與塔內(nèi)筒體固定的方法來解決這一問題。這樣,就需要在筒體上焊接一定數(shù)量的連接件。同時,考慮到受溫差變化的影響,各分布管會在各自軸向產(chǎn)生一定的伸縮量,必須在分布管軸向留有足夠的游隙,允許其相對于連接件作滑動。常用連接形式中,有些會存在工藝、制造或安裝方面問題。
壓力管式分布器各分布管與設(shè)備內(nèi)壁相連接,其實現(xiàn)方式必須滿足以下兩個方面條件:一是能承受分布器本身重力及物料作用力;二是能給分布器以充足的溫差伸縮自由和空間。
常見的連接形式如圖1所示。
連接件由固定連接板、活動連接板和緊固件等組成?;顒舆B接板焊接在分布管上,固定連接板焊接在設(shè)備內(nèi)壁上,兩者之間通過螺栓、螺母連接。這是一種由固定連接板、U形螺栓和螺母組成的連接形式,如圖2所示。U形螺栓和螺母將各分布管直接固定在固定連接板上。
一般來說,所用連接件應(yīng)盡可能不造成工藝指標(biāo)降低,并要求加工工件少、制造簡單、安裝方便?,F(xiàn)以固定連接板、U形螺栓和螺母組成的連接形式為例,討論對連接件的改進(jìn)方法 (見圖3)。
圖1 由連接板和緊固件組成的連接形式
圖2 由連接板、U形螺栓和螺母組成的連接形式
圖3 由連接板、J形螺栓和螺母組成的連接形式
將U形螺栓割除一側(cè)螺紋段,割線稍靠近U形螺栓彎曲段,留3~5 mm直邊段。制作后該螺栓似 “J”形,固以下稱J形螺栓。壓力管式分布器與筒體焊接時,其連接件由橫向組焊改為縱向組焊。J形螺栓鉤住分布管末端,通過螺母固定在固定連接板上。
將固定連接件由橫向組焊改為縱向組焊,有利于增加塔器的流通面積。在保證剛度的前提下,設(shè)計固定連接件時要考慮螺栓的緊固操作空間,即操作空間的尺寸不能很小。若固定連接件橫向布置,必然會減少流通面積。尤其在小直徑塔器中,這種情況更加突出。
采用固定連接件縱向組焊并配合J形螺栓,能夠增加管式分布器的可用面積。當(dāng)固定連接件橫向布置時,支承分布管的固定件必然遮擋一部分分布管的面積,這樣分布管的分布潛力就未能完全利用。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu),只有J形螺栓遮擋分布管面積,顯然,這種連接形式要好得多,有利于提高填料塔的工藝性能。
將固定連接件形狀簡化為長方形,這樣易于加工。由圖2可知,原結(jié)構(gòu)連接件與筒體連接端,需要做成與筒體內(nèi)壁弧線相吻合的形狀。加工弧線邊緣工藝復(fù)雜,并且各連接件弧形大多不一致,制造很費(fèi)工、費(fèi)時。改變與設(shè)備內(nèi)壁的連接方向,就可克服這些弊端。另外,采用J形螺栓,只需加工一端螺紋,減少了一半的加工量。
縱向布置連接件,安裝簡單,消除了普通壓力管式分布器存在的僅適于上裝或下裝的限制。壓力管式分布器安裝要求水平度公差為3 mm。當(dāng)連接件橫向組焊時,其焊接變形方向正是安裝水平度的敏感方向,這就對連接件的定位有較為嚴(yán)格的要求。而縱向布置連接件恰好與之相反,其好處顯而易見。當(dāng)連接件橫向組焊時,緊固螺母一定是在分布器的一側(cè),這就決定了只能在該側(cè)進(jìn)行安裝。改進(jìn)后,螺母在分布管間,無論在哪側(cè)裝卸其難易程度都一樣,都相對簡單。
J形螺栓制作稍顯復(fù)雜。在裝配時,應(yīng)防止J形螺栓較短側(cè)擰傷各支管。J形螺栓需采用雙螺母緊固,以防松脫。
相對于原有的連接件形式,固定連接件改為縱向組焊,有利于增加塔器的流通面積。連接件形狀簡化為長方形,易于加工??v向布置連接件,安裝簡單。總之,改進(jìn)后的連接件較為合理、實用。