[发明专利]换热器中用于支撑弓形换热管的支撑板、支撑装置以及该支撑装置的安装方法

说明书

本发明公开了换热器中用于支撑弓形换热管的支撑板、支撑装置以及该支撑装置的安装方法，其中，关于所述支撑板，支撑板的第一侧边设置有内凹的第一卡孔，第二侧边设置有内凹的第二卡孔；其中，第一侧边和第二侧边相互平行且分别位于支撑板相对的两侧，第一卡孔、第二卡孔分别用于对高度方向上上下相邻的两层弓形换热管的顶部、底部进行固定；且支撑板的第一侧边与第二侧边之间还设置有供触媒从中穿过的漏孔。所述的支撑装置由若干个支撑板构成。发明人设计了上述的支撑板以及由该支撑板构成的支撑装置，可以解决管束制造、装配、运输过程易变形的问题，且可以减少工艺支撑材料的用量，很好地保证管束制造质量，同时可降低制造周期和成本。

技术领域

本发明涉及换热器领域，尤其涉及弓形换热管的支撑结构。

背景技术

目前的一种大型的换热器，其换热管为弓形换热管，即如图1所示，换热管的两头为直段，中间也为直段，两头的直段与中间的直段通过斜段连接，斜段与直段的连接处具有半径为R的倒圆转角，斜段与直段之间的角度为θ，中间直段相对于两端直段的偏移距离为D，其中，每一根换热管的θ值与D值都是不一样的，整组管束的换热管为渐变式的，如图2所示。

弓形换热管的换热器，不能像传统换热器一样完成管束的制造，不能采用预装好折流板、支撑板后再进行穿管。为了保证触媒最大程度地从设备顶端落到底部，管束支撑装置结构为圆钢拉杆式支撑，即先穿一排横向拉杆，再装一排换热管，换热管装到位后，对此排的换热管进行固定与焊接，换热管位置与朝向固定找正后，穿一排纵向拉杆A和B，纵向拉杆与横向拉杆相互焊接固定，并与L型内外环焊接固定(如图3、如图4所示)。关于换热管外的套筒，下排的套筒与上排支撑夹焊接，卡在上排的横向拉杆上。管束一般包括8组～10组L型内外环，各组L型内外环由长度方向拉杆连接固定，如图5所示。

采用上述方式，管束支撑装置的结构较为复杂，装配难度较大，且至少存在以下三个弊端：

(1)穿管后换热管定位、找正困难：弓形换热管在两端管板中穿入后，虽然可以保证两端的管板位置处换热管定位，但由于弓形换热管在管束里面可周向旋转，采用上述圆钢拉杆式支撑，穿一排横向拉杆，装一排换热管时，必须按图四的结构装纵向拉杆和套筒，套筒和拉杆焊接后才能保证弓形换热管固定，制造程序非常复杂；当没有装套筒固定时，弓形换热管是可以旋转的，管束装配难度较大；

(2)管束拉杆式支撑防变形较差：由于为了保证触媒的最大程度地从设备顶端落到底部，管束拉杆式支撑装置只能采用φ10mm的拉杆组成横、纵向拉杆区域，形成支撑(如图4所示)，但由于φ10mm拉杆支撑刚性太差，无法保证产品性能；管束穿管后重量约100吨，在制造时，设备均处于卧式状态时，由于管束自身重量，拉杆受压极易产生下塌，整个管束的支撑刚性太差；

为了保证支撑不变形，常需要采用工艺支撑进行防变形，即在整个管束外面增设环向支撑工装来防止变形；但这类工艺支撑，在外壳与管束套装前就需要取掉，所以后续管束还是会由于支撑结构不足会发生下塌、变形；

(3)管束拉杆式支撑对换热管的支撑有方向性：管束拉杆式支撑对换热管的支撑会因为换热管的方向发生转动而受影响；具体的，由于拉杆式支撑主要是靠横向拉杆进行支撑，靠纵向拉杆进行定位，因此在制造和运输的过程时，一旦换热管发生旋转，横向拉杆对换热管将不再起支撑作用，换热管由于自重会下坠，致使管束产生变形现象，如图6所示。

发明内容

本发明的目的是设计一种换热器中用于支撑弓形换热管的支撑板以及由该支撑板构成的支撑装置，同时提供一种该支撑装置的安装方法，已解决背景技术所指出的现有管束支撑装置的缺陷。