[其他]冷凝器

说明书

本发明是关于冷凝器的，特别是关于冷凝器之 冷却管防振技术的。

在现有技术中冷凝器端板之间的冷却管是由支 撑板来支撑的，为防止因蒸汽产生的振动，需要设 置许多支撑板。尽管在设计时通过计算使结构满足 振动要求，但是这种振动与流体流速有关，因此常 常发生意料之外的自激振动。

本发明的目的就是提出一种能有效防止冷凝器 冷却管振动的措施。

为了解决上述问题，本发明所采用的手段为： 在沿冷却管轴线方向上经由一组支撑板支承着的冷 凝器中，通过这些支撑板所支承的冷却管的支点之 间，装设上由弹性材料组成的隔片，由这些隔片来 构成中间支撑点。

图1为本发明冷凝器的冷却管上的隔片布置情 况的透视图。图2a与图2b表示了此类隔片的一 个实施例；图3给出了振动安全区与冷却管支撑板 之间支点距之间的关系；图4为传统的冷凝器的示 意图；图5为图4中A部的放大透视图；图6表明 冷却管相对于蒸汽流的配置关系；图7表明了冷却 管的压力分布。

下面参照附图，对本发明的实施例作详细说明。

图4是现有技术的冷凝器的结构示意图，冷却 水1经由入口管嘴进入贮水室3，再由此通过装设 在端板4中的一批冷却管5的内部，同蒸汽6进行 热交换之后，汇集于出口侧的水槽7中，最后从出 口管嘴8流出。

同时，如图4及其中之A部的放大透视图图5 所示，为了给上述这批冷却管的各冷却管5提供支 承，同时为了防止因蒸汽产生的振动，已设置了许 多支撑板9，这些支撑板的块数则是通过经验方法， 根据对冷却管的振动进行计算而决定。

为此，现就冷凝器所发生的自激振动机理作一 般性的说明，如图6所示，当有流体(在本例中为蒸 汽6)流过冷却管组5时，即会产生图7所示的压 力分布，此种压力分布将会导致冷却管沿箭头所示 方向振动，最终使冷却管破裂。造成这种破坏的主 要原因，在很大程度上可归之于流体的流速影响， 尽管在设计时对于振动采取了安全措施，但在实际 使用的冷凝器内要想完全掌握流体的运动状态，事 实上是不可能的，这是因为常常会发生意料之外的 自激振动问题。

在图1中，附图标记10代表以橡胶一类弹性材 料构成的隔片，此种隔片10装设于由一批支撑板9沿 冷却管5轴线方向上所支承的冷却管5的支点间的 部分内，形成中间支承点。

图2a与图2b表示了此类隔片的实施例，隔 片10由形状为中空圆柱体的且沿此圆筒件一侧有一 割缝11的橡胶体组成，利用这一割缝强行将此橡胶 体10张开，嵌包上冷却管5，之后沿着这批橡胶体 外周形成的沟缝12，在其侧向以金属丝13固定手段 绕缠，使橡胶体紧紧地裹附于冷却管5之上。

这里，在冷凝器的冷却管中，产生振动的极限流 速V_cr，可以下式表示：式中，K为由冷却管的配置方式与流体流入的方向 所决定的常数；

D为冷却管的直径；

f为冷却管的固有频率(∝1/(支点距)²)：

δ为阻尼系数；

ζ为流体密度。

由上式可知，为了在流速增大时提高对振动的 安全性，缩短支撑板9之间的支点距B (参看图5)， 乃是一种有效的方法。

据以上所述，可按图1所示，例如在经由支撑 板9所支承的冷却管5的长度上，于其中间设置支 承点(隔片10)，使支点距离缩减一半，而V_cr增 大为4倍，即能对振动具有充分的安全性。这就是 说，如图3所示，通过碱小支撑板之间的支点距， 就能扩大以阴影所示的安全区，使达到防振的效果。

这样，如前所述，根据本发明在冷却管上装设 隔片，形成居中的支撑点，即能有效地防止冷却管 的振动，而获得非常优异的抗振效应，除此，由于 隔片是由有弹性的材料制成，不会损伤冷却管，并 可在所限定的局部场所，以非常简捷的方法装设， 而且能适应现场的布局，因地制宜地配置。