[发明专利]一种用于塔器减振的微型翅片

说明书

本发明公开一种用于塔器减振的微型翅片，微型翅片通过冲压技术与塔器一体成型，若干个塔器并排设置组成并排塔器结构，每个塔器由若干个圆柱结构组成，并排塔器结构中，若相邻两个塔器圆心间距L与塔器直径D的比值≤1.3时，定义为小间距并排塔器结构；若相邻两个塔器圆心间距L与塔器直径D的比值≥1.3时，定义为大间距并排塔器结构，所述微型翅片安装在小间距并排塔器结构中位于最上游的塔器上，所述微型翅片还安装在大间距并排塔器结构中位于最下游的塔器上，安装有微型翅片的塔器上的每个圆柱结构的外壁圆周上等间距的环绕设置有若干个微型翅片；微型翅片的高度l的取值范围为0.7D‑0.9D，厚度b的取值范围为0.08D‑0.1D。

技术领域

本发明涉及塔器承受风载荷的减振防振领域，特别是涉及一种用于塔器减振的微型翅片，还可应用于石油、化工和制药等行业。

背景技术

塔器是石油化工、煤化工、化纤和制药等行业中完成精馏、萃取、吸收等工艺过程的设备。塔器与化工工艺中的各个操作单元密切相关，在所有化工装置中的投资占比高达25％～45％，近年来，随着产品结构的调整，生产能力的提升，工艺过程的优化，以及我国化工装备制造业的快速发展，塔器愈发大型化，其直径可达13m且高度近130m，呈现大高径比、低固有频率和小阻尼比的特征。当塔器安置于室外时，不可避免承受风载荷，极易发生风诱导振动，造成塔器破坏失效，因此塔器的流致振动分析与减振防振设计已成为化工装置大型化发展的研究重点和技术难点。除极端大风天气导致塔器被直接破坏失效的情况之外，中低风速下塔身受到循环应力影响导致的疲劳损伤更为常见，塔设备在风吹过后自然形成的漩涡脱落导致设备表面受到周期性脉动，而塔的长径比一般较大，塔器高处受力发生振动，结构的振动进一步影响涡的脱落形态，最终形成风与塔体流固耦合的流致振动现象，涡的脱落频率接近塔器自身固有频率时，会出现锁频现象，并造成大幅度振动，一旦造成的损伤达到塔身的疲劳极限，设备局部甚至整体都会发生失效。

近年来，在化工设备大形化集约化的发展趋势下，塔器布置越来越紧密，同时随着硅和甲醇等产品的提纯精度要求不断提高，工艺中单塔生产的效果已经不满足要求，采用多级并联操作工艺的并排塔器被广泛应用。塔器是否可靠直接影响生产的安全稳定，而由于并排塔器相比单塔而言流致振动情况更为复杂，单塔设计理论无法适用，一旦导致实际生产中出现振动事故，损失会很严重，因此并排塔器如何减振是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于塔器减振的微型翅片，避免塔器在风载荷下产生大幅振动，实现减振防振。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于塔器减振的微型翅片，若干个塔器并排设置组成并排塔器结构，每个并排塔器由若干个圆柱结构组成，并排塔器结构中，若相邻两个塔器圆心间距L与塔器直径D的比值≤1.3时，定义为小间距并排塔器结构；若相邻两个塔器圆心间距L与塔器直径D的比值≥1.3时，定义为大间距并排塔器结构，所述微型翅片安装在小间距并排塔器结构中位于最上游的塔器上，所述微型翅片还安装在大间距并排塔器结构中位于最下游的塔器上，安装有微型翅片的塔器上的外壁圆周上等间距的环绕设置有若干个微型翅片；

微型翅片的高度l的取值范围为0.7D-0.9D，厚度b的取值范围为0.08D-0.1D。

进一步的，同一圆柱结构上相邻的两个微型翅片之间的夹角为30°。

进一步的，在同一塔器轴线方向上，相邻圆柱结构上的两个翅片彼此错开有15°。

进一步的，塔器直D＝25mm。

进一步的，所述微型翅片通过冲压技术一体成型安装在塔器外侧。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：