本发明专利技术涉及一种隔冷节能装置，主要解决现有技术中存在的低温立式设备与支架之间、管道与支架之间的冷量不能被有效隔断，造成冷量大量传递和损失，容易导致操作人员冻伤的问题，以及普通隔冷垫块使用寿命短的问题。本发明专利技术通过采用一种隔冷节能装置，包括低温立式设备、护板、预焊件、螺栓、支架、保护钢板和管道，在低温立式设备或管道与支架的连接中，低温立式设备或管道的外壁均焊有护板，在护板外均预焊有预焊件，预焊件与支架之间均用螺栓连接固定，其中管道一端的预焊件与支架的连接中还设置有一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块；在低温立式设备一端的预焊件与支架之间也设置有一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块的技术方案，较好地解决了该问题，可用于低温立式设备和管道支架的工业设计中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种隔冷节能装置。
技术介绍
石化装置中用于输送介质的管道大部分都是架空敷设，架空敷设的管道必然需 要有支吊架来支撑。对于立式容器的管道支架，通常的做法是制造厂根据设计的要求在 设备壁上预先焊接与设备同材质的护板，当设备运到现场安装就位后在设备的护板上再 次焊接或者栓接一定形状的钢结构，此钢结构就是生根在立式设备上的管道支架，对由 设备顶部或侧面引出沿着设备壁垂直向下的管道进行支撑或导向。1999年12月10日由国家石油和化学工业局发布的《管架标准图》(三)，标 准号HG/T21629-1999，第32 88页介绍了石化设计中经常用到的D类(托架)和E 类(导向架)支吊架型式，但没有涉及低温立式设备与支架之间如何隔冷以达到节能的目 的。低温立式设备外壁温度以及由设备顶部或侧面引出沿着设备壁垂直向下的管道外壁 温度均很低，有时可低至-80°C，虽然设备和管道外壁有保冷层，可使保冷层外表面的温 度接近于环境温度，但是在设备壁上预焊的护板和在施工现场焊接或用螺栓连接的支架 之间没有隔冷措施，冷量可以沿着设备与支架的结合部位向外界传递，造成冷量的大量 损失，增加企业的能耗及生产成本。用支架支撑管道的方法是首先在管道上焊接护板，在护板上焊接预焊件，在预 焊件和支架之间设置红松木隔冷垫块并用螺栓进行固定，达到阻断冷量传递之目的，但 在实际使用过程中由于红松木抗腐蚀能力较差、韧性较差、容易出现破碎现象，使用寿 命较短，一般不超过5年，一旦红松木被腐蚀或破碎则会产生以下两种后果，第一，预 焊件直接接触到支架，冷量就可以沿着预焊件直接传递到支架上，造成冷量的大量损 失，增加企业的能耗及生产成本，第二，由于红松木被腐蚀或破碎，焊接在管道上的预 焊件与支架之间由于失去了隔冷垫块，导致管道失去支撑而悬空，加重了设备管口的受 力，严重时会发生管口被拉裂的生产事故。如果设备和支架之间、管道和支架之间缺少隔冷装置，或隔冷装置被破坏，则 由于冷量传递的原因，支架的温度会非常低，暴露在大气中的部分支架通常会出现结冰 现象，操作人员如果不慎碰到结冰部位会发生冻伤事故，给工厂的安全生产埋下隐患。 另外从节约投资的角度考虑，管架的材料一般都是选用碳钢制作，在设备及管道外壁温 度如此低的工况下，碳钢在_20°C以下就会发生冻脆现象，导致管架强度的大大降低，在 管道的重力作用下可能导致管架断裂脱落，失去支撑的管道的所有重量全部集中在设备 管口处，则会发生设备管口被管道拉裂的生产事故。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有低温立式设备和管道支架的工艺设计中 低温立式设备与支架之间缺少隔冷措施，管道与支架之间起隔冷作用的红松木抗腐蚀能力和韧性较差，使用寿命较短，隔冷效果得不到保障，提供一种隔冷节能装置。该隔冷 节能装置具有隔断设备与支架之间、管道与支架之间冷量传递的特点。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下一种隔冷节能装置， 包括低温立式设备、护板、预焊件、螺栓、保护钢板、支架和管道，在低温立式设备或 管道与支架的连接中，低温立式设备或管道的外壁均焊有护板，在护板外均预焊有预焊 件，预焊件与支架之间均用螺栓连接固定，其中管道一端的预焊件与支架的连接中还设 置有一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块；在低温立式设备一端的预焊件与支 架之间也设置有一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块。 上述技术方案中，管道一端的预焊件与支架的连接中设置的一块能起隔冷作用 的聚合物材料或聚合物垫块选自硬质聚氨酯，低温立式设备一端的预焊件与支架之间设 置的一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块选自硬质聚氨酯；管道一端的预焊 件、一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块、保护钢板和支架之间用U型螺栓连 接，低温立式设备一端的预焊件、一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块和支架 用螺栓连接。通常稳态冷量传递过程中，传热量根据公式Q = KAAt(其中Q表示传热量，K 表示传热系数，A表示传热面积，At表示传热温差)求得，硬质聚氨酯的传热系数相对 于铁来说非常小，在工程计算中硬质聚氨酯的传热系数可以忽略不计，认为硬质聚氨酯 是热(冷)的不良导体，在设置硬质聚氨酯材料或垫块后，冷量仅通过连接预焊件、隔冷 垫块和支架的螺栓来传递；铁的传热系数在温度变化的情况下波动很小，一般情况下铁 的传热系数和传热温差可以认为是恒定不变的，所以则单位时间冷量Q的传递(损失)正 比于传热(冷)面积A。不设置隔冷垫块则冷量由预焊件和支架之间(铁与铁之间)直 接传递，传热面积大；增加了隔冷材料或垫块后，铁与铁之间的冷量只能通过两个螺栓 截面传递，传热面积大幅度减少，所以传热量也随之急剧降低。采用上述隔冷节能装置后，冷量仅通过预焊件、隔冷垫块和支架之间的螺栓传 递至管架，极大地减少了传热面积，最大限度地阻断了冷量的传递，可以保证管架的温 度在o°c以上，有效地防止了冻伤事故的发生，取得了较好的技术效果。附图说明图1为本专利技术中隔冷节能装置的正视图。图2为本专利技术中隔冷节能装置的俯视图。图1或图2中，1为低温立式设备，2为设备外壁，3为设备上的护板，4为设备 上的预焊件，5为设备上的隔冷垫块，6为设备上的螺栓，7为支架，8为管道上的U型螺 栓，9为管道上的预焊件，10为管道上的保护钢板，11为管道上的隔冷垫块，12为管道 上的护板，13为管道上的保冷层，14为管道，15为管道外壁。下面通过实施例对本专利技术做进一步阐述。具体实施例方式实施例1 3隔冷节能装置的低温立式设备一端，在低温立式设备1的设备外壁2上预焊护板3，然后在护板3上焊接预焊件4，在预焊件4和支架7之间设置硬质聚氨酯隔冷垫块5。 预焊件4、硬质聚氨酯隔冷垫块5和支架7三者用螺栓6连接固定。在隔冷节能装置的管道一端，管道14的外壁15上预焊护板12，然后在护板12 上焊接预焊件9，在预焊件9和支架7之间设置硬质聚氨酯隔冷垫块11。在隔冷垫块11 上下断面设置保护钢板10，预焊件9、硬质聚氨酯隔冷垫块11、保护钢板10和支架7四 者之间用U型螺栓8连接固定。隔冷效果(支架温度)及使用寿命见表1。表 1设备端隔冷管道端隔冷设备端和管道端的支架温度隔冷垫块的使垫块的材质垫块的材质护板温度rc)(O)用寿命(年)实施例1硬质聚氨酯硬质聚氨酯-20715实施例2硬质聚氨酯硬质聚氨酯-50515实施例3硬质聚氨酯硬质聚氨酯-8031比较例1 3低温立式设备一端的连接形式分别与实施例1 3相同，只是低温立式设备 一端在预焊件4和支架7之间未设置任何隔冷垫块5。管道一端的连接形式与实施例1 3中管道一端的连接形式相同，只是在预 焊件9与支架7之间隔冷垫块的材料选用红松木。隔冷效果(支架温度)及使用寿命见表2表2设备端隔冷管道端隔冷设备端和管道端的支架温度隔冷垫块的使垫块的材质垫块的材质护板温度rc)(0C)用寿命(年)比较例1无红松木-20-155比较例2无红松木-50-255比较例3无红松木-80-35权利要求1.一种隔冷节能装置，包括低温立式设备、护板、预焊件、螺栓、保护钢板、支架 和管道，在低温立式设备或管道与支架的连接中，低温立式设备或管道的外壁均焊有护 板，在护板外均预焊有预焊件，预焊件与支架之间均用螺本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种隔冷节能装置，包括低温立式设备、护板、预焊件、螺栓、保护钢板、支架和管道，在低温立式设备或管道与支架的连接中，低温立式设备或管道的外壁均焊有护板，在护板外均预焊有预焊件，预焊件与支架之间均用螺栓连接固定，其中管道一端的预焊件与支架的连接中还设置有一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块；在低温立式设备一端的预焊件与支架之间也设置有一块能起隔冷作用的聚合物材料或聚合物垫块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许仁春，施程亮，邹杰，孙琰，胡俊生，
申请(专利权)人：中国石化集团宁波工程有限公司，中国石化集团宁波技术研究院，
类型：发明
国别省市：97
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