[发明专利]一种用于塔器减振的V型翅片

说明书

本发明公开一种用于塔器减振的V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，位于并排塔器结构下游端的塔器上安装有V型翅片，所述V型翅片均匀直接套接在塔器的外保温层上，所述V型翅片截面形状为“V”形截面；所述V型翅片位于塔器的上三分之一高度。

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V型翅片，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V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V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，位于并排塔器结构下游端的塔器上安装有V型翅片，所述V型翅片均匀直接套接在塔器的外保温层上，所述V型翅片截面形状为“V”形截面；所述V型翅片位于塔器的上三分之一高度。

进一步的，所述V型翅片同一圆周上的翅片数为100、50或30个，翅片数为100的塔器上的相邻翅片之间角度为3.6°，翅片数为50的塔器上的相邻翅片之间角度为7.2°，翅片数为30的塔器上的相邻翅片之间角度为12°。

进一步的，风速Ur80时，采用30翅数的塔器，风速Ur大于20小于80时采用100翅数的塔器。

进一步的，所述V型翅片的厚度为0.02D，D为塔器直径。

进一步的，所述V型翅片的节段长为50mm。

进一步的，所述V型翅片一体形成于空心圆柱壳体的外表面上，能够直接套接在塔器外表面。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：