壓力管式分布器連接件的改進(jìn)設(shè)計(jì)

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(gè)填料塔的核心部分。內(nèi)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是填料塔設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。壓力管式分布器是填料塔中的一個(gè)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(shí)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(lái)解決這一問(wèn)題。這樣，就需要在筒體上焊接一定數(shù)量的連接件。同時(shí)，考慮到受溫差變化的影響，各分布管會(huì)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(duì)于連接件作滑動(dòng)。常用連接形式中，有些會(huì)存在工藝、制造或安裝方面問(wèn)題。

1 常見(jiàn)的連接件形式

壓力管式分布器各分布管與設(shè)備內(nèi)壁相連接，其實(shí)現(xiàn)方式必須滿足以下兩個(gè)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(jiàn)的連接形式如圖1所示。

連接件由固定連接板、活動(dòng)連接板和緊固件等組成?；顒?dòng)連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(guò)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。

2 連接件的改進(jìn)

一般來(lái)說(shuō)，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(jiǎn)單、安裝方便。現(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(duì)連接件的改進(jìn)方法 （見(jiàn)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(shí)，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(guò)螺母固定在固定連接板上。

3 特點(diǎn)分析

3.1 工藝

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(jì)固定連接件時(shí)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(huì)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(shí)，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。

3.2 制造

將固定連接件形狀簡(jiǎn)化為長(zhǎng)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(shí)。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。

3.3 安裝

縱向布置連接件，安裝簡(jiǎn)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(shí)，其焊接變形方向正是安裝水平度的敏感方向，這就對(duì)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(jiàn)。當(dāng)連接件橫向組焊時(shí)，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(wú)論在哪側(cè)裝卸其難易程度都一樣，都相對(duì)簡(jiǎn)單。

3.4 缺點(diǎn)

J形螺栓制作稍顯復(fù)雜。在裝配時(shí)，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。

4 結(jié)語(yǔ)

相對(duì)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(jiǎn)化為長(zhǎng)方形，易于加工?？v向布置連接件，安裝簡(jiǎn)單。總之，改進(jìn)后的連接件較為合理、實(shí)用。