一种抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的结构制造技术

一种抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的结构，包括溶出套管管道和支架，其特征在于：（１）将支架分为固定支架和滑动支架两种；（２）固定支架设置在管道的中间位置，滑动支架设置在固定支架的两侧；（３）固定支架同其相邻的两个以上的滑动支架之间采用柱间支撑连接。所说的柱间支撑是由斜接支撑和水平刚性系杆组合而成，它可以采取多种不同的结构形式。本实用新型专利技术根据管道布置和结构的特点，采用最新的管道应力分析软件、模拟管系受力最不利的工况，进行应力校核与分析，并经过试验验证，表明它可以有效地抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力，从而可以有效地防止地震和水锤压力对溶出装置造成的破环，具有极大的社会效益和经济效益。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于氧化铝生产中管道化溶出设备的
，即提供一 种用于抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的结构。
技术介绍
氧化铝管道化溶出技术的核心内容就是在管道中用碱液在高温 下溶出铝土矿中的氧化铝的工艺过程。当矿浆由高压泵送入由内、外 管组成的套管管道溶出装置后是分级(段)进行加热的。通常，管道溶出装置分为九至十级预热，使原矿浆温度从95'C左右预热到265 'C左右。由于预热所采用的加热介质每级均不相同，故每级管道的温 度也都不相同。然而，各级管道是依次相连通的，不仅每级管道本身 受热会产生膨胀应力；并且两级管道的连接处由于加热介质温度、压 力不同所产生的膨胀应力更大。通常管道化溶出装置其预热套管都是 用固定支架从中心部位加以固定，两侧再设置若干个滑动支架以解决 管道的热胀冷縮的问题。考虑到下述情况还会产生更大的轴向应力 (1)地震荷载作用下产生的最大水平推力；(2)水锤压力产生的最 大水平推力；(3)各级加热蒸汽温差最大时产生的水平推力。随着氧 化铝厂向大型、超大型化发展，预热管道的轴向应力也越来越大，如 何抵抗溶出套管对中间固定支架产生的管道轴向水平力就成了一个 重要的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是寻求一种用于抵抗溶出套管对中间固定支架 管道轴向水平力的设计方案，特别是适应于大型管道化溶出装置的设 计方案。本专利技术的用于抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的 结构，包括溶出套管管道和支架，其特征在于-(1) 将支架分为固定支架和滑动支架两种；(2) 固定支架设置在管道的中间位置，滑动支架设置在固定支 架的两侧；(3) 固定支架同其相邻的两个以上滑动支架之间采用柱间支撑 连接。本专利技术的用于抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的 结构，所说的连接固定支架和相邻的两个滑动支架的柱间支撑是由斜 接支撑和水平刚性系杆组合而成。本专利技术还考虑到，当在同一温度区段内的同一柱列设有两道以上 柱间支撑时，让该柱列的全部纵向水平荷载由柱列所有支撑共同承 担。为此，在每个固定支架柱两侧都用柱间支撑相连，所设置的柱间 支撑最多的可达7道以上。柱间支撑的作用有1)保证支架的纵向 稳定和空间刚度；2)确定钢柱在支架平面外的计算长度；3)承受管 道产生的温度应力，地震作用，水锤压力等，并将上述荷载传至基础 上。由于氧化铝管道化溶出装置所设的管道支架纵向长度一般不超过 100米，所以不考虑柱的纵向温度应力；尽管设置了多道柱间支撑， 但两支撑间的距离一般仅为4米，所以不考虑柱间支撑的温度应力。本专利技术的用于抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的 结构，所说的柱间支撑的结构可以有多种不同的设计方案，下面仅列 举数例加以说明第一.用水平刚性系杆将固定支架与其两侧的滑动支架连接起 来，上下两根水平刚性系杆之间的距离与固定支架同滑动支架之间的 距离相等，从管道轴线的垂直方向观察，水平刚性系杆与两支架构成 一个正方形，上下两根水平刚性系杆之间用斜接支撑杆连接，两根斜 接支撑相交叉构成正方形的对角线。第二.用水平刚性系杆将固定支架与其两侧的滑动支架连接起 来，上下两根水平刚性系杆之间的距离小于固定支架同滑动支架之间 的距离。从管道轴线的垂直方向观察，水平刚性系杆同两支架构成一 个长方形，从上水平刚性系杆的中点向下水平刚性系杆的两端各伸出 一根斜接支撑，构成一对称的"人"字形结构。第三.用水平刚性系杆将固定支架与其两侧的滑动支架连接起 来，上下两根水平刚性系杆之间的距离小于固定支架同滑动支架之间 的距离。从管道轴线的垂直方向观察，水平刚性系杆同两支架构成一 个长方形，上下两根水平刚性系杆之间用斜接支撑连接。两根斜接支 撑相交叉构成长方形的对角线。第四.可以将上述第二种设计方案同第三种方案进行任意组合， 即上部采用对角线结构，下部采用人字形结构；或上部采用人字形结 构，下部采用对角线结构。以上各种设计方案中，水平刚性系杆同斜接支撑杆之间的连接，采用焊接结构；也可采用管接结构。本专利技术的用于抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的 结构，根据管道布置和结构的特点，采用最新的管道应力分析软件、 模拟管系受力最不利的工况，进行应力校核与分析，并经过试验验证， 表明它可以有效地抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力，从 而可以有效地防止地震和水锤压力对溶出装置造成的破环，具有极大 的社会效益和经济效益。附图说明图1、 2、 3和4是本专利技术的抵抗溶出管道对中间固定支架管道轴 向水平力的几种典型实施例结构示意图，上述各图中1是固定支架； 2滑动支架；3斜接支撑；4水平刚性系杆；5溶出套管管道；6垂直短支撑。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的抵抗溶出套管对中间固定支 架管道轴向水平力的结构作进一步的说明与补充。 实施例1 采用呈正方形对角线斜接支撑的结构如图1所示。先用固定支架1将套出套管管道5从其中间部位固 定好，固定支架的两侧每相隔一定距离设置一个滑动支架2。在固定 支架和一侧的滑动支架之间用上、下两根水平刚性系杆4连接固定起来，下水平刚性系杆将支架垂直方向一分为二，水平刚性系杆长度约等于支架高度的二分之一。再用两根斜接支撑3交叉地将固定支架和一侧的滑动支架固接起来，两斜接支撑构成正方形地对角线结构。同样地，用上、下水平刚性系杆和斜接支撑将固定支架和另一侧的滑 动支架固接起来。斜接支撑和支架之间、斜接支撑相互之间采用焊接 结构固定。如此稳固的结构，便能有效地抵抗溶出套管对中间固定支 架管道轴向的水平力。实施例2 采用"人"字形连接斜接支撑的结构 如图2所示。先用固定支架1将套出套管管道5从其中间部位固 定好，固定支架的两侧每相隔一定距离设置一个滑动支架2。在固定 支架和一侧的滑动支架之间用上、下多根水平刚性系杆4连接固定 起来，水平刚性系杆将支架从垂直方向上分为成长方形的若干段，在 每一个长方形内，再用两根斜接支撑3以上部水平刚性系杆的中点为 顶点成"人"字形地将固定支架和一侧的滑动支架固接起来，两斜接 支撑构成"人"字形结构。同样地，用上、下水平刚性系杆和斜接支 撑成"人"字形地将固定支架和另一侧的滑动支架固接起来。斜接支 撑和支架之间、斜接支撑和水平刚性系杆之间以及斜接支撑相互之间 均采用焊接结构固定。如此稳固的结构，便能有效地抵抗溶出套管对 中间固定支架管道轴向的水平力。实施例3 采用长方形对角线和"人"字形相组合的结构 如图3所示。先用固定支架1将套出套管管道5从其中间部位固 定好，固定支架的两侧每相隔一定距离设置一个滑动支架2。在固定 支架和一侧的滑动支架之间用上、下多根水平刚性系杆4连接固定 起来，水平刚性系杆将支架从垂直方向上分为成长方形的若干段，在 上部的长方形内，用交叉的两根斜接支撑3将固定支架通一侧的滑动支架固定起来构成长方形的对角线结构；在下部的长方形内，再用两 根斜接支撑以上部水平刚性系杆的中点为顶点成"人"字形地将固定 支架和一侧的滑动支架固接起来，两斜接支撑构成"人"字形结构。 同样地，用上、下水平刚性系杆和斜接支撑成长方形对角线和"人" 字形组合结构将固定支架和另一侧的滑动支架固接起来。斜接支撑和 支架之间、斜接支撑和水平刚性系杆之间以及斜接支撑相互之间采用 焊接结构或套管结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抵抗溶出套管对中间固定支架管道轴向水平力的结构，包括溶出套管管道和支架，其特征在于：　（１）将支架分为固定支架和滑动支架两种；　（２）固定支架设置在管道的中间位置，滑动支架设置在固定支架的两侧；　（３）固定支架同其相邻 的两个以上的滑动支架之间采用柱间支撑连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，王彧，吕军，
申请(专利权)人：东北大学设计研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]