压力管式分布器连接件的改进设计

杨建远 程学泰

（山东旭洋机械集团股份有限公司)

填料塔的内件是整个填料塔的核心部分。内件的结构设计是填料塔设计中的重要环节。压力管式分布器是填料塔中的一个重要内件，用于将物料分布到填料层。为避免分布器在加料时可能因物料流入而引起支管振颤的现象，通常采用将分布管与塔内筒体固定的方法来解决这一问题。这样，就需要在筒体上焊接一定数量的连接件。同时，考虑到受温差变化的影响，各分布管会在各自轴向产生一定的伸缩量，必须在分布管轴向留有足够的游隙，允许其相对于连接件作滑动。常用连接形式中，有些会存在工艺、制造或安装方面问题。

1 常见的连接件形式

压力管式分布器各分布管与设备内壁相连接，其实现方式必须满足以下两个方面条件：一是能承受分布器本身重力及物料作用力；二是能给分布器以充足的温差伸缩自由和空间。

常见的连接形式如图1所示。

连接件由固定连接板、活动连接板和紧固件等组成。活动连接板焊接在分布管上，固定连接板焊接在设备内壁上，两者之间通过螺栓、螺母连接。这是一种由固定连接板、U形螺栓和螺母组成的连接形式，如图2所示。U形螺栓和螺母将各分布管直接固定在固定连接板上。

2 连接件的改进

一般来说，所用连接件应尽可能不造成工艺指标降低，并要求加工工件少、制造简单、安装方便。现以固定连接板、U形螺栓和螺母组成的连接形式为例，讨论对连接件的改进方法 （见图3）。

图1 由连接板和紧固件组成的连接形式

图2 由连接板、U形螺栓和螺母组成的连接形式

图3 由连接板、J形螺栓和螺母组成的连接形式

将U形螺栓割除一侧螺纹段，割线稍靠近U形螺栓弯曲段，留3～5 mm直边段。制作后该螺栓似 “J”形，固以下称J形螺栓。压力管式分布器与筒体焊接时，其连接件由横向组焊改为纵向组焊。J形螺栓钩住分布管末端，通过螺母固定在固定连接板上。

3 特点分析

3.1 工艺

将固定连接件由横向组焊改为纵向组焊，有利于增加塔器的流通面积。在保证刚度的前提下，设计固定连接件时要考虑螺栓的紧固操作空间，即操作空间的尺寸不能很小。若固定连接件横向布置，必然会减少流通面积。尤其在小直径塔器中，这种情况更加突出。

采用固定连接件纵向组焊并配合J形螺栓，能够增加管式分布器的可用面积。当固定连接件横向布置时，支承分布管的固定件必然遮挡一部分分布管的面积，这样分布管的分布潜力就未能完全利用。改进后的结构，只有J形螺栓遮挡分布管面积，显然，这种连接形式要好得多，有利于提高填料塔的工艺性能。

3.2 制造

将固定连接件形状简化为长方形，这样易于加工。由图2可知，原结构连接件与筒体连接端，需要做成与筒体内壁弧线相吻合的形状。加工弧线边缘工艺复杂，并且各连接件弧形大多不一致，制造很费工、费时。改变与设备内壁的连接方向，就可克服这些弊端。另外，采用J形螺栓，只需加工一端螺纹，减少了一半的加工量。

3.3 安装

纵向布置连接件，安装简单，消除了普通压力管式分布器存在的仅适于上装或下装的限制。压力管式分布器安装要求水平度公差为3 mm。当连接件横向组焊时，其焊接变形方向正是安装水平度的敏感方向，这就对连接件的定位有较为严格的要求。而纵向布置连接件恰好与之相反，其好处显而易见。当连接件横向组焊时，紧固螺母一定是在分布器的一侧，这就决定了只能在该侧进行安装。改进后，螺母在分布管间，无论在哪侧装卸其难易程度都一样，都相对简单。

3.4 缺点

J形螺栓制作稍显复杂。在装配时，应防止J形螺栓较短侧拧伤各支管。J形螺栓需采用双螺母紧固，以防松脱。

4 结语

相对于原有的连接件形式，固定连接件改为纵向组焊，有利于增加塔器的流通面积。连接件形状简化为长方形，易于加工。纵向布置连接件，安装简单。总之，改进后的连接件较为合理、实用。