壓力管式分布器連接件的改進設計

楊建遠 程學泰

（山東旭洋機械集團股份有限公司)

填料塔的內件是整個填料塔的核心部分。內件的結構設計是填料塔設計中的重要環節。壓力管式分布器是填料塔中的一個重要內件，用于將物料分布到填料層。為避免分布器在加料時可能因物料流入而引起支管振顫的現象，通常采用將分布管與塔內筒體固定的方法來解決這一問題。這樣，就需要在筒體上焊接一定數量的連接件。同時，考慮到受溫差變化的影響，各分布管會在各自軸向產生一定的伸縮量，必須在分布管軸向留有足夠的游隙，允許其相對于連接件作滑動。常用連接形式中，有些會存在工藝、制造或安裝方面問題。

1 常見的連接件形式

壓力管式分布器各分布管與設備內壁相連接，其實現方式必須滿足以下兩個方面條件：一是能承受分布器本身重力及物料作用力；二是能給分布器以充足的溫差伸縮自由和空間。

常見的連接形式如圖1所示。

連接件由固定連接板、活動連接板和緊固件等組成。活動連接板焊接在分布管上，固定連接板焊接在設備內壁上，兩者之間通過螺栓、螺母連接。這是一種由固定連接板、U形螺栓和螺母組成的連接形式，如圖2所示。U形螺栓和螺母將各分布管直接固定在固定連接板上。

2 連接件的改進

一般來說，所用連接件應盡可能不造成工藝指標降低，并要求加工工件少、制造簡單、安裝方便。現以固定連接板、U形螺栓和螺母組成的連接形式為例，討論對連接件的改進方法 （見圖3）。

圖1 由連接板和緊固件組成的連接形式

圖2 由連接板、U形螺栓和螺母組成的連接形式

圖3 由連接板、J形螺栓和螺母組成的連接形式

將U形螺栓割除一側螺紋段，割線稍靠近U形螺栓彎曲段，留3～5 mm直邊段。制作后該螺栓似 “J”形，固以下稱J形螺栓。壓力管式分布器與筒體焊接時，其連接件由橫向組焊改為縱向組焊。J形螺栓鉤住分布管末端，通過螺母固定在固定連接板上。

3 特點分析

3.1 工藝

將固定連接件由橫向組焊改為縱向組焊，有利于增加塔器的流通面積。在保證剛度的前提下，設計固定連接件時要考慮螺栓的緊固操作空間，即操作空間的尺寸不能很小。若固定連接件橫向布置，必然會減少流通面積。尤其在小直徑塔器中，這種情況更加突出。

采用固定連接件縱向組焊并配合J形螺栓，能夠增加管式分布器的可用面積。當固定連接件橫向布置時，支承分布管的固定件必然遮擋一部分分布管的面積，這樣分布管的分布潛力就未能完全利用。改進后的結構，只有J形螺栓遮擋分布管面積，顯然，這種連接形式要好得多，有利于提高填料塔的工藝性能。

3.2 制造

將固定連接件形狀簡化為長方形，這樣易于加工。由圖2可知，原結構連接件與筒體連接端，需要做成與筒體內壁弧線相吻合的形狀。加工弧線邊緣工藝復雜，并且各連接件弧形大多不一致，制造很費工、費時。改變與設備內壁的連接方向，就可克服這些弊端。另外，采用J形螺栓，只需加工一端螺紋，減少了一半的加工量。

3.3 安裝

縱向布置連接件，安裝簡單，消除了普通壓力管式分布器存在的僅適于上裝或下裝的限制。壓力管式分布器安裝要求水平度公差為3 mm。當連接件橫向組焊時，其焊接變形方向正是安裝水平度的敏感方向，這就對連接件的定位有較為嚴格的要求。而縱向布置連接件恰好與之相反，其好處顯而易見。當連接件橫向組焊時，緊固螺母一定是在分布器的一側，這就決定了只能在該側進行安裝。改進后，螺母在分布管間，無論在哪側裝卸其難易程度都一樣，都相對簡單。

3.4 缺點

J形螺栓制作稍顯復雜。在裝配時，應防止J形螺栓較短側擰傷各支管。J形螺栓需采用雙螺母緊固，以防松脫。

4 結語

相對于原有的連接件形式，固定連接件改為縱向組焊，有利于增加塔器的流通面積。連接件形狀簡化為長方形，易于加工。縱向布置連接件，安裝簡單。總之，改進后的連接件較為合理、實用。