一种设备钽材内衬结构的制作方法

1.本实用新型属于机械技术领域，涉及一种设备钽材内衬结构。


背景技术：

2.钽是一种浅灰色稀有贵金属材料，熔点2996
°
，钽材的价格十分昂贵，钽材设备通常采用复合板结构或衬层结构，达到降低设备成本的目的。
3.现有的使用钽材作为内衬的结构，例如中国专利文献资料公开了一种稀酸浓缩装置中使用的洗汽塔[申请号：201220741413.1；授权公告号：cn203017956u]，其包括上封头、中间筒体、下封头；上封头设有气相出口、进液管口；中间筒体设有上、下手孔，内部置有填料；下封头设有放液管口、气相进口、出液管口；中间筒体与上封头连接法兰之间设有支撑孔板；中间筒体与下封头连接法兰之间设有支撑环板，支撑环板固定在两法兰中间，在支撑环板上置有支撑格栅，在支撑格栅上置有支撑孔板；上封头、支撑环板基材为碳钢，内衬四氟材料；中段筒体和下封头基材为碳钢，内衬钽材；支撑格栅采用钢管包覆四氟材料，支撑孔板、固定条及固定块均为四氟材料。
[0004]
该种结构的洗汽塔，中段筒体和下封头基材为碳钢，内衬钽材，内衬贴靠着基材的内侧壁设置。但是该种结构的洗汽塔，内衬钽材是呈直筒状的，内衬钽材制成的钽材衬层结构抵靠内压和外压的能力相对较弱，因此需要相对较厚的钽材，以达到耐蚀抗压的效果，但是由于钽材的价格十分昂贵，使用相对较厚的钽材会大幅度提高成本。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种设备钽材内衬结构，解决的技术问题是如何降低设备的成体。
[0006]
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种设备钽材内衬结构，内衬结构包括呈筒状的衬层，所述衬层位于设备基层筒体中且沿着基层筒体的内侧壁设置，其特征在于,所述衬层上具有若干个呈环形的第一筒节，所述第一筒节靠近基层筒体的一侧凹入设置，远离基层筒体的另一侧凸出设置。
[0007]
衬层由钽材制成，作为耐腐蚀层，经受物料腐蚀，基层筒体由钢材制成，承受压力载荷。第一筒节的设置，类似在直筒的衬层上凸出设置若干条筋条，类似波纹管结构，第一筒节靠近基层筒体的一侧凹入设置，远离基层筒体的另一侧凸出设置，即第一筒节是朝内凸出设置的。本内衬结构通过形成波纹结构提高衬层截面的惯性矩，增加衬层抵抗内压与外压能力，因此可以使用较薄的衬层，降低钽材的使用量，降低成本。通过第一筒节的设置，提供一定的缓冲变量，可以抵抗高低温载荷下钽材衬层与基层筒体钢材不同的膨胀收缩率，第一筒节能释放局部应力，保证衬层结构不因压力频繁波动而引起的疲劳破坏，提高使用寿命。
[0008]
在上述的一种设备钽材内衬结构中，若干个所述第一筒节平行且等间距设置，所述第一筒节与衬层的轴向中心线相垂直。该种结构，使第一筒节能够更好的提高衬层截面
的惯性矩，增加衬层抵抗内压与外压能力，使衬层可以用较薄的钽材制成，降低钽材的使用量。
[0009]
在上述的一种设备钽材内衬结构中，所述第一筒节通过冲压或者滚压的方式形成。
[0010]
在上述的一种设备钽材内衬结构中，所述衬层通过钽材薄板弯曲呈筒状后再在连接处焊接形成。该种结构，使衬层的焊缝只有一条对接焊缝，减少衬层的焊接工作量，衬层加工方便。
[0011]
在上述的一种设备钽材内衬结构中，所述衬层的厚度在0.8-1mm之间。衬层的厚度较薄，降低钽材的使用量，降低成本。
[0012]
在上述的一种设备钽材内衬结构中，所述衬层与基层筒体间隙配合，所述基层筒体中具有贯穿的信号孔，所述衬层和基层筒体之间的缝隙与信号孔相连通。信号孔处可以设置检测器，检测衬层是否泄漏的问题。
[0013]
在上述的一种设备钽材内衬结构中，所述基层筒体的中间处连接有出液管，所述出液管的内侧壁处设置有呈环形的衬管，所述出液管和基层筒体的连接处形成凹入设置的第一凹槽，所述衬层上具有贯穿的且与出液管相适配的出液口，所述出液口的边沿处具有呈环形的第二筒节，所述第二筒节嵌入到第一凹槽中，所述衬管和衬层的连接处通过焊接的方式相固连。衬管是由钽材制成的，衬管和衬层的连接处设置第二筒节，可以提高衬管和衬层连接处的强度且能释放局部应力，同时第二筒节是嵌入设置在第一凹槽中的，使衬管和衬层不会阻碍气液的流动。
[0014]
在上述的一种设备钽材内衬结构中，所述基层筒体端面处设有呈环形的衬环，所述基层筒体的端面与内侧壁的连接处具有呈环形的第二凹槽，所述衬环上具有呈环形的第三筒节，所述第三筒节嵌入到第二凹槽中，且所述衬环和衬层的连接处通过焊接的方式相固连。衬环是由钽材制成的，衬环和衬层的连接处设置第三筒节，可以提高衬环和衬层连接处的强度且能释放局部应力，同时第三筒节是嵌入设置在第二凹槽中的，不会阻碍基层筒体与端盖的连接。
[0015]
与现有技术相比，本实用新型提供的一种设备钽材内衬结构具有以下优点：
[0016]
1、本设备钽材内衬结构通过设置第一筒节、第二筒节和第三筒节来提高内衬结构的截面惯性矩以及强度，增加衬层抵抗内压与外压能力，因此可以使用较薄的衬层，降低钽材的使用量，降低成本；同时第一筒节、第二筒节和第三筒节能释放局部应力，保证衬层结构不因压力频繁波动而引起的疲劳破坏，提高使用寿命。
[0017]
2、本设备钽材内衬结构衬层的焊缝只有一条对接焊缝，减少衬层的焊接工作量，衬层加工方便。
附图说明
[0018]
图1是本设备钽材内衬结构的整体结构剖视图。
[0019]
图2是本设备钽材内衬结构第一筒节的结构示意图。
[0020]
图3是本设备钽材内衬结构第二筒节的结构示意图。
[0021]
图4是本设备钽材内衬结构第三筒节的结构示意图。
[0022]
图中，1、衬层；2、基层筒体；3、第一筒节；4、信号孔；5、出液管；6、衬管；7、第一凹
槽；8、第二筒节；9、衬环；10、第二凹槽；11、第三筒节。
具体实施方式
[0023]
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0024]
如图1所示，本设备包括基层筒体2和内衬结构，基层筒体2由钢材制成，内衬结构由钽材制成，内衬结构包括衬层1、第一筒节3、衬管6、第二筒节8、衬环9和第三筒节11，衬层1和衬管6均呈筒状，衬环9呈环形。
[0025]
如图2所示，衬层1位于基层筒体2中且沿着基层筒体2的内侧壁设置，衬层1与基层筒体2间隙配合，本实施例中，衬层1上具有六个呈环形的第一筒节3，六个第一筒节3平行且等间距设置，第一筒节3与衬层1的轴向中心线相垂直，第一筒节3通过滚压的方式形成，衬层1的厚度为0.9mm，在实际生产中，第一筒节3的数量可以为四个或者八个，第一筒节3可以通过冲压的方式形成，衬层1的厚度可以为0.8或1mm。衬层1通过钽材薄板弯曲呈筒状后再在连接处焊接形成，第一筒节3靠近基层筒体2的一侧凹入设置，基层筒体2的另一侧凸出设置，基层筒体2中具有贯穿的信号孔4，衬层1和基层筒体2之间的缝隙与信号孔4相连通。
[0026]
如图3所示，基层筒体2的中间处连接有出液管5，出液管5的内侧壁处设置有呈环形的衬管6，出液管5和基层筒体2的连接处形成凹入设置的第一凹槽7，衬层1上具有贯穿的且与出液管5相适配的出液口，出液口的边沿处具有呈环形的第二筒节8，第二筒节8嵌入到第一凹槽7中，且衬管6和衬层1的连接处通过焊接的方式相固连。
[0027]
如图4所示，基层筒体2端面处设有呈环形的衬环9，基层筒体2的端面与内侧壁的连接处具有呈环形的第二凹槽10，衬环9上具有呈环形的第三筒节11，第三筒节11嵌入到第二凹槽10中，且衬环9和衬层1的连接处通过焊接的方式相固连。
[0028]
衬层1的厚度以及第一筒节3的数量、波高和间距根据分析计算得到，然后通过滚压的方式对钽材薄板进行加工，加工出第一筒节3，再将钽材薄板弯曲呈筒状后再在连接处焊接形成衬层1。
[0029]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0030]
尽管本文较多地使用了衬层1、基层筒体2、第一筒节3、信号孔4、出液管5、衬管6、第一凹槽7、第二筒节8、衬环9、第二凹槽10、第三筒节11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。