一种高温冷却器换热管束支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高温冷却器换热管束支撑装置，包括左盖板、承力板和右盖板，左盖板与右盖板分别固连在承力板左右两侧，左盖板与右盖板分别与承力板之间具有空隙，所述空隙为流道，左盖板上下两端固连有若干个管接头，管接头与流道相通，本发明专利技术具有避免因支撑管板过热变形引起管束拉脱和剪切破坏的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高温冷却器换热管束支撑装置
本专利技术涉及换热器设计制造
，尤其涉及一种高温冷却器换热管束支撑装置。
技术介绍
高温气体冷却器是电弧风洞中最重要的热交换系统。常规工业标准U型管壳式换热器通常仅有一块管板，不考虑冷却，开孔设计时并不考虑局部补强，对于大尺度电弧风洞高温气体冷却器而言，这种设计型式并不适用。主要原因有：一是电弧风洞高温冷却器采用气体横掠管束方式，需要考虑抑制高速高温气流引起的管束振动影响；二是电弧风洞高温冷却器管束支撑板处于高焓气流中，不采用冷却设计会产生较大的热变形，引起管束拉脱或剪切破坏；三是电弧风洞高温冷却器管束支撑板所处热环境与力学环境复杂，开孔设计时需要考虑补强，防止强度不足引起冷却器破坏；四是电弧风洞高温气体最高焓值可达到30MJ/kg(温度可超过6000K)以上，规格不一的管束采用U型连接，较大尺寸的整体管板设计，对制造、安装和维护带来较大困难。这些因素的限制需要采用新的支撑管板方法来实现设计需求。因此，针对以上不足，需要提供一种高温冷却器换热管束支撑装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了一种高温冷却器换热管束支撑装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高温冷却器换热管束支撑装置，包括左盖板、承力板和右盖板，左盖板与右盖板分别固连在承力板左右两侧，左盖板与右盖板分别与承力板之间具有空隙，所述空隙为流道，左盖板上下两端固连有若干个管接头，管接头与流道相通。通过采用上述技术方案，从管接头内通入冷却水，冷却水沿流道流经支撑装置的各处，使支撑装置具有水冷作用，并且利用夹层结构使支撑装置的结构强度更高，实现换热管束的支撑和振动抑制，从而解决大尺度(直径超过2m，或者截面积超过2m×2m)高温气体(超过6000K)冷却器内部管组支撑板开孔后强度不足、高温下易变形、制造过程中的工艺控制难等问题。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，承力板厚度大于左盖板与右盖板厚度的总和。通过采用上述技术方案，保证支撑装置具有足够的结构强度，能稳定支撑环管和换热管。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，承力板内插接有环管套管，环管套管包括内管、盖板和外管，内管贯穿左盖板、承力板和右盖板，两个外管分别固连在左盖板和右盖板上，盖板固连在内管与外管端口处。通过采用上述技术方案，设置环管套管实现对开孔削弱位置的补强，使支撑装置满足对管束的支撑要求。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，内管、盖板和外管之间形成流腔，流腔与流道相通。通过采用上述技术方案，可使流道内的冷却液流入流腔内，实现了对环管开孔位置的冷却。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，左盖板、承力板和右盖板与内管、盖板和外管均通过氩弧焊连接。通过采用上述技术方案，保证各个连接端头的稳固性，不易被热流体吹裂而影响连接强度。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，左盖板、承力板和右盖板中部开设有若干排管孔，所述管孔内插接有换热管套，换热管套内插接有换热管。通过采用上述技术方案，将换热管的分布简化到成排分布，使冷却器内管束分布均匀整齐，方便后期维护人员找出问题所在，同时起到支撑和约束管排的作用。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，所述管孔的排数为偶数。通过采用上述技术方案，换热管孔数目依据换热管束布置设计确定，且偶数组的换热管对称分布不仅能起到均衡支撑装置的受力，还能最大限度的降温热流体，一举两得。作为对本专利技术的进一步说明，优选地，换热管套与左盖板、承力板和右盖板通过氩弧焊连接。通过采用上述技术方案，起到了对管板开孔削弱的补强作用。实施本专利技术的，具有以下有益效果：1、本专利技术结构简单有效，将换热管束支撑管板设计成水冷结构，用焊接换热管套的方法实现了管板位置的开孔削弱补强，增加了管板的整体强度，解决了支撑管板过热变形引起的管束拉脱和剪切破坏；2、通用性强，通过调整换热管束管排数目，就能实现不同规格换热管束的支撑与限位，有利于不同换热组单元的设计制造。3、性能可靠，不会影响高温冷却器管程和壳程的流动与传热，可满足电弧风洞各种工况下运行时的密封和冷却流体输运。附图说明图1为本专利技术的装配效果图；图2是本专利技术的剖面图；图3是图2中A的放大图；图4是图2中B的放大图；图5是本专利技术的支撑板横截面图。附图标记说明：1、支撑板；11、左盖板；12、承力板；13、右盖板；14、流道；2、环管套管；21、内管；22、盖板；23、外管；24、流腔；3、管接头；4、连接管；5、环管；6、换热管套。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种高温冷却器换热管束支撑装置，结合图1、图2，支撑装置即为支撑板1，支撑板1为板状长方体，两个支撑板1套接在环管5两侧，支撑板1长度大于环管5的直径，起到支撑环管5的作用，若干根蛇形状的换热管成排地插接在支撑板1中部，以使支撑板1支撑换热管，换热管两端与环管5相连，环管5内通有冷却水，且冷却水可流入换热管内。结合图2、图5，支撑板1包括左盖板11、承力板12和右盖板13，左盖板11与右盖板13均为门字形钢板，承力板12为实心板状钢块，承力板12厚度大于左盖板11与右盖板13厚度的总和，保证支撑板1具有足够的结构强度，能稳定支撑环管5和换热管；左盖板11与右盖板13分别焊接在承力板12左右两侧，左盖板11与右盖板13分别与承力板12之间具有空隙，所述空隙为流道14，其中左盖板11和承力板12之间的流道14与右盖板13和承力板12之间的流道14不互通。结合图1、图5，左盖板11上下两端分别固连有两个管接头3，管接头3为常规的扩口管，其中一个管接头3与左盖板11和承力板12之间的流道14相通，另一个管接头3与右盖板13和承力板12之间的流道14相通，管接头3外套接有连接管4，连接管4与换热管和环管5相通。结合图2、图5，当向环管5内通入冷却水时，冷却水流经环管5和换热管从连接管4流入流道14内，使冷却水沿流道14流经支撑板1的各处，使支撑板1具有水冷作用，避免了因支撑板1过热变形引起管束拉脱和剪切破坏，并且利用夹层结构使支撑板1的结构强度更高，实现换热管束的支撑和振动抑制，从而解决大尺度(直径超过2m，或者截面积超过2m×2m)高温气体(超过6000K)冷却器内部管组支撑板开孔后强度不足、高温下易变形、制造过程中的工艺控制难等问题。结合图2、图3，支撑板1上下两侧开设有弧形孔，所述弧形孔内插接有环管套管2，所述弧形孔中心线与承力板12中心线的夹角依据换热管组中环管5与支撑板1的位置确定；环管套管2包括内管21、盖板22和外管23，内管21和外管23均为弧形钢管，外管23外径大于内管21外径，内管21长度大于支撑板1厚度，内管21贯穿支撑板1，两个外管23分别焊接在左盖板11和右盖板13上，盖板22为圆环状钢片，盖板22焊接在内管21与外管23间隔的端口处，以使内管21、盖板22和外管23之间形成流腔24，流腔24与流道14相通，设置环管套管2实现对支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温冷却器换热管束支撑装置，其特征在于，包括左盖板(11)、承力板(12)和右盖板(13)，左盖板(11)与右盖板(13)分别固连在承力板(12)左右两侧，左盖板(11)与右盖板(13)分别与承力板(12)之间具有空隙，所述空隙为流道(14)，左盖板(11)上下两端固连有若干个管接头(3)，管接头(3)与流道(14)相通。

【技术特征摘要】
1.一种高温冷却器换热管束支撑装置，其特征在于，包括左盖板(11)、承力板(12)和右盖板(13)，左盖板(11)与右盖板(13)分别固连在承力板(12)左右两侧，左盖板(11)与右盖板(13)分别与承力板(12)之间具有空隙，所述空隙为流道(14)，左盖板(11)上下两端固连有若干个管接头(3)，管接头(3)与流道(14)相通。2.根据权利要求1所述的一种高温冷却器换热管束支撑装置，其特征在于，承力板(12)厚度大于左盖板(11)与右盖板(13)厚度的总和。3.根据权利要求1所述的一种高温冷却器换热管束支撑装置，其特征在于，承力板(2)内插接有环管套管(2)，环管套管(2)包括内管(21)、盖板(22)和外管(23)，内管(21)贯穿左盖板(11)、承力板(12)和右盖板(13)，两个外管(23)分别固连在左盖板(11)和右盖板(13)上，盖板(22)固连在内管(21)与外...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜百合，曹勇，陈德江，葛强，王茂刚，胡燕华，王海波，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51