用于具有U形弯曲的管束的抗振管架制造技术

本发明专利技术公开了用于包括多个具有Ｕ形弯曲部分（１３）的延伸管（１）的管束的管支撑装置（２０）。所述管支撑装置（２０）包括具有一对相对面的纵向伸长延伸带（２１）。多个管啮合件（２２，２３，２４）从所述成对的相对面延伸。所述管支撑装置（２０）包括在管支撑装置（２０）一端上形成的啮合件（２５）。所述啮合件（２５）适于啮合位于管束内的锚定件（１４），从而所述管支撑装置（２０）可在所述管（１）之间旋转至所需方位以防止振动破坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及管支撑装置，通常称为管桩。安装所述管支撑装置是 为了控制流致振动和防止管束内的管或杆的移动。具体的，本专利技术涉 及被安装在管束如下部分内的管支撑装置，即其中延长的管具有U形 弯曲从而在管内的流动方向发生反转的部分。本专利技术可用于热交换器、 蒸气发生器和类似的流体处理设备中的管或棒束。预期本专利技术可用于 其中存在如下问题的任何应用中，即其中由流体流经延长件(管、管 道、杆等)而引起振动。
技术介绍
管束设备如管壳式换热器和类似的流体处理设备利用组织成束的 管引导流体通过设备。在这种管束中，通常流体会流经管的内侧和通 过管的外侧。束中管的构造通过管板被设定为被设定的管。所述管的 一种通常构造是矩形，其中管按照每对或排之间的管路(tubelane)(管 之间的直路)排列成排设定，彼此垂直排列。在该形式中，除在管束 外围外各个管邻近其他的8个管，并且与穿过将其排分成两个邻近排 的管路的相应管直接相对。在三角形管形式中，所述在交替排内的管 彼此对准，使得各个管与6个其他的管相邻(同一排内的2个相邻管 和两个相邻排内的4个管)。管束内含有的管将在纵向沿管束的一侧 向一端延伸。则所述管将具有U形弯曲部分，使得管可沿管束的相对 侧在纵向延伸。所述U形弯曲部分通常将围绕位于所述管束内的锚装 置延伸。当它们作为两种流入和围绕管的流体之间的热交换的结果循环 时，管周围的流体流动模式以及流体温度和密度会产生变化，可能在 管束中产生振荡性质的流致振动。如果这些振动达到一定的临界振幅，可能对管束产生破坏。如果用不同材料的管替换热交换设备原始的管， 例如，如果用更轻质的管替换相对刚性的材料，可能加剧管的振动问 题。当设备处于更苛刻的操作要求之下时，例如，当升级其他现有的 设备和在新的条件下之前令人满意的热交换器变为处于流致振动下 时，还可能发生流致振动。甚至在某些情况下，当交换器仍处于流动 物流中但没有发生热交换时，也可能遇到振动。除了良好的设备设计外，可采取其他措施以减少管振动。为控制 流致振动和防止管的过度移动，可将通常已知(和本说明书中提到的) 作为这些支撑装置的管支撑装置或管桩安装到所述管束中。已经提出多种管架或管桩，并且它们是可商购得到的。在Williams的美国专利 4,648,442中记载了一种具有U形构造的类型，其中通道上表面和底表 面之间的距离与管束中相邻排之间的距离相同(即，基本上与管路的 尺寸相同)。该类型的桩被插入束的排之间并通过弓形件固定在端部， 所述弓形件与管束外围的管的节段啮合，从而将桩锁定在管束的排之 间的其适当位置处。在Hahn的美国专利4,919,199中记载了另一种形式的抗振管桩， 其公开了制成软的V构造带的桩，其中垂直于带的纵轴在这些V形横 截面的开口端形成鞍部。所述在带中形成的鞍部的间距(鞍之间的距 离)等于管间距，且半径与管束中的管匹配，使得所述鞍部与在管路 一侧的管啮合。这些管和鞍部之间的啮合将管锁定在管束的位置中。 带的回复性质和V形构造提供的弹性型作用一起，使得允许V的臂打 开，并减少了桩的有效总宽度，使得桩与管路两侧上的管啮合，从而 使得V形桩被锁定在两排管之间的位置。在Hahxi的美国专利5，213，155中记载了类似类型的管桩，其公开 了插入两个管路之间的U形桩，其中U形的闭合端覆盖管束中外围管 之一。在V形横截面的开口端形成鞍部，以与管束中单排中的管的相 对侧啮合。通过在桩的两个臂之间延伸的适当紧固件，所述U形桩被紧固在管束的管周围。美国专利4，648，442中所示类型的压紧构造的一个问题在于，桩对 于各独立的管不能产生积极定位，尽管所述桩被锁定在其选择的管路 位置。在平排于管路和平排于桩的一个平面内，管仍可自由振动。对 于美国专利5,213,155中所示的设计存在不同的问题尽管排内被所述 U形桩包围的管得到完全的支撑，在管束外围的没有被所述桩之一直 接包围一即保持在U形桩的一个闭合端内一的管(这些是没有被所述 U形桩的端部包围的在交替排内的外部管)，仍可自由移动和在某些 情况下可预见这些管会发生振动。此外，由于所述管架的波形在达到 其完全深度前具有过渡区域，邻近各个最外侧管的两个管也没有得到 任何振动的减轻。利用通道挤压以容纳管之间的距离形成单独管路的所述桩设计的 一个缺点在于，当管路相对宽时要求深度通道挤压或者需要其他措施。 在Halm的美国专利6,401,803中给出了更复杂的管架形式。该桩利用 两个由压縮弹簧隔开的V形压件，所述压縮弹簧将桩压在管路相对侧 的管上以消除振荡振动。然而，这种形式桩的制造成本太昂贵。从而， 仍需要可容纳相对宽的管路而无需复杂的隔离件的整体桩。这些桩设计的另一个缺点在于，这些设计不能很好地适于减少包 括延伸管U形弯曲部分的管束部分的振动。这些设计不允许操纵所述 桩使得其可位于管束内适当的方位，以减少或防止U形弯曲部分的管的振动。 专利技术概述本专利技术的一个方面提供了用于包括多个延伸管的管束的管支撑装 置。所述多个延伸管排列在伸长件的排内。各个延伸管基本上是U形 的，使得所述延伸管沿管束锚定组件的一侧和沿管束的另一侧延伸。 各个管具有通过u形弯曲部分连接起来的一对伸长线性部分。所述管支撑装置包括具有一对相对面的伸长纵向延伸带。多个管啮合件从所 述成对的相对面延伸。预期所述管啮合件可被形成为能够与沿带的相 对侧延伸的管啮合的凹陷、波形或其他适当的突起。根据本专利技术的管 支撑装置的尺寸使得其可被置于U形弯曲部分中延伸管的相邻排之 间。根据本专利技术，所述管支撑装置还包括在管支撑装置一端上形成的 啮合配件。所述啮合件的构造使得其可啮合设置在管束的U形弯曲区 域的几何中心附近的锚定件，其将所述管支撑装置固定至锚定件和管 束。所述锚定件被插入多个管内。锚定件的端部可夹在管束的一个或 多个外部管上以保持锚定件在适当的位置。锚定件可以是棒或缆线形 式。以这种排列，所述啮合件可围绕锚定件的轴部分旋转或回转，使 得所述管支撑装置可在管之间被旋转至所需取向以防止振动。所述啮 合件可包括在带的一端形成的孔。孔的尺寸优选其中可容纳锚定件。 可能存在例如其中管之间存在的空隙不足的情况，使得支撑装置不能 被完全插入管束内以接触锚定件。具有孔的啮合件特别适于新的管束， 其中在管束的装配过程中管支撑装置可被固定至锚定件。或者所述啮 合件可包括在带的一端形成的槽。和孔类似，调整槽的尺寸可在其中 容纳锚定件。所述槽的排列可用于新的管束和现有的改进管束。所述 槽使得管支撑装置可与锚定件啮合，从而使得管支撑装置可围绕锚定 件旋转至所需位置。所述槽可具有锥形开口端以有利于将锚定件插入 槽内。根据本专利技术的多个方面，所述啮合件可作为伸长带的一部分或者 作为固定到带端部的延伸部分形成。当作为带的部分形成时，所述啮 合件可形成在其端部。为了增大管支撑装置和锚定件之间啮合的稳定 性，预期可增大管支撑装置的端部厚度。这可以通过将带的末端折叠 到其自身上或其他适当方式而实现，其他适当方式包括层压另外的材 料层至带的端部上。根据本专利技术的另一个方面，公开了使用上述管支撑装置的管束装 置。所述管束装置包括具有多个延伸管的管束。采取缆线或棒形式的 锚定件可被置于管束的内部管之间。预期多个伸长的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于具有多个延伸管和锚定件的管束的管支撑装置，其中所述多个延伸管排列在多排的延伸部件内，所述管支撑装置包括：具有一对相对面的纵向伸长的延伸带；多个从所述成对的相对面延伸的管啮合件，其中调整管支撑装置的尺寸使得所述支撑装置位于延伸管的相邻排之间；和在管支撑装置的一端上形成的啮合件，其中所述啮合件适于在管束内选择性地啮合锚定件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿马尔S万尼，托马斯M鲁迪，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]