ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ СЕКЦИЙ АППАРАТА ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА, СТАПЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ СЕКЦИЙ АППАРАТА, СТАПЕЛЬ ДЛЯ СБОРКИ И МОНТАЖА КОЛЛЕКТОРА ПОДВОДА ИЛИ КОЛЛЕКТОРА ОТВОДА ОХЛАЖДАЕМОГО ГАЗА И СТАПЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОПОРНОГО ЭЛЕМЕНТА ПОД ДВИГАТЕЛЬ ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 2008 года по МПК B23P15/26 B23P21/00 

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к сборочной оснастке для фиксации крупногабаритных изделий, и может быть использовано для изготовления теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа, преимущественно для компрессорных станций перекачки газа.

Известен стапель, представляющий собой устройство, входящее в сборочную оснастку и предназначенное для установки и фиксации в заданном положении деталей и узлов для получения крупногабаритных конструкций (см. Политехнический словарь. - 3-е изд. - М.: Советская энциклопедия, 1989, с.501).

Известен стапель для сборки объемных агрегатов, содержащий нижние регулируемые ложементы, стапельную плиту со штырями-фиксаторами и раздвижные технологические штанги со стойками-упорами и винтовыми домкратами, при этом перед установкой в стапель на элементы верхней секции собираемого объемного агрегата устанавливают раздвижные штанги, снабженные сориентированными вниз стойками-упорами, на которых установлены винтовые домкраты, затем к ответным элементам нижней секции собираемого агрегата крепят стыковочные пластины, закрепляют верхнюю секцию в стапеле, обеспечивая совпадение элементов верхней и нижней секций и соприкосновение всех стоек-упоров с балками пола, закрепляют верхнюю секцию на стапельной плите, причем совмещение установочных базовых отверстий в стыкуемых элементах верхней и нижней секций ведут регулировкой длины раздвижных штанг и перемещением посредством домкрата стоек-упоров (RU, №2123965, В64F 5/00, 1998).

Известен монтажный стапель для сборки изделия, состоящего из центральной панели и боковых панелей, при этом монтажный стапель предназначен для установки в заданном взаимном положении центральной панели и монтажных секторов, образованных путем соединения боковых панелей между собой, совместной разделки отверстий под болты и соединения центральной панели с монтажными секторами с установкой перестыковочных пластин по периметру изделия (RU, №2019010, 1998).

Известно устройство для сборки и сварки обечайки из сегментов, включающее приспособления, обеспечивающие закрепление сегментов в требуемом взаимном положении с зазором (SU, авторское свидетельство №770703, 1980).

Наиболее близким к изобретению аналогом является стапель увязки и монтажа оснастки для сборки агрегатов (RU, №2079421, В64F 5/00, 1997), включающий раму с реперными площадками и стойками, жесткую инструментальную балку с рядами базовых координатных отверстий, жесткие носители размеров агрегатов - монтажные эталоны, при этом жесткие носители размеров увязаны между собой, а элементы оснастки смонтированы посредством инструментальной балки с базовыми координатными отверстиями, которые заданы от строительных осей собираемых агрегатов.

Недостатками известных устройств являются большая материалоемкость конструкций, высокая трудоемкость изготовления, сборки и монтажа крупногабаритных конструкций, а также невозможность использования известного оборудования для изготовления сборки и монтажа теплообменных секций аппарата, работающих под давлением.

Задачей настоящего изобретения являются создание технологического комплекса оборудования и входящих в его состав отдельных технологически связанных устройств, обеспечивающих возможность изготовления, сборки и монтажа теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа и входящих в их состав отдельных конструкций при обеспечении высокой эффективности, надежности и технологичности, а также высоких точности и качества изготавливаемых и собираемых конструкций при минимизации материалоемкости оборудования и трудоемкости его изготовления.

Задача согласно изобретению в части технологического комплекса оборудования для изготовления теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа преимущественно для компрессорных станций перекачки газа решается за счет того, что технологический комплекс оборудования для изготовления теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа включает имеющие стапели пост для изготовления теплообменных секций аппарата, пост изготовления коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа, пост изготовления камер входа и выхода газа, пост для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора аппарата, а также пост гидравлических испытаний секций аппарата, при этом пост изготовления коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа содержит участок раскроя листов и изготовления корпусов обечаек, а его стапель для сборки и монтажа коллектора подвода или отвода газа включает ложементные опоры для монтируемого корпуса коллектора подвода или отвода газа и для верхнего подвесного опирания при монтаже центральной тройниковой секции, имеющей патрубок для присоединения к газопроводу и портальные опоры со съемными портальными балками, снабженными монтажными выверенными по плоскости и по углу поворота крепежных отверстий приспособлениями - дисками-фланцами для технологического крепления фланцев коллектора подвода или отвода газа, преимущественно воротниковых, а пост изготовления камер входа или выхода газа содержит участки раскроя и заготовки пластин корпуса камер, сверления отверстий в трубной доске и оппозитной ей внешней доске для подвода технологического инструмента для последующей разделки и закрепления концов теплообменных труб в трубной доске, а также кантователь для технологических разворотов камеры относительно ее продольной оси в процессе сварки, по крайней мере, продольных стенок, перегородок, днища и крышки камеры.

Стапель для изготовления теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа может содержать опорную раму с расположенными на ней в два ряда промежуточными и концевыми технологическими опорами для фиксации соответственно боковых стен и монтируемых по торцам секции камер входа и выхода газа, при этом каждая технологическая опора может иметь горизонтальные опорные площадки и, по крайней мере, часть технологических опор имеет смонтированные на них стойки с не менее чем одним координатно-маячным участком поверхности, выставленным под габарит внешней поверхности соответствующей стены изготавливаемой секции, а не менее чем одна концевая опора с каждого торца стапеля снабжена верхним координатно-фиксирующим элементом, причем контактные поверхности этих элементов на противоположных торцах стапеля установлены с высотным перепадом, составляющим от 0,002 до 0,009 рабочей длины стапеля без учета суммарной длины указанных координатно-фиксирующих элементов.

Стапель для сборки и монтажа коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа аппарата воздушного охлаждения газа может содержать опорную раму, на которой могут быть установлены не менее трех ложементных опор для опирания корпуса коллектора подвода или отвода газа и для опирания центральной тройниковой секции, имеющей патрубок для соединения с газопроводом, и не менее четырех портальных опор для временной технологической фиксации фланцев по плоскости, углу поворота и обеспечения проектного расстояния между фланцами патрубков присоединения к камерам входа или выхода газа аппарата воздушного охлаждения газа адекватно расположению контактных поверхностей ответных фланцев и крепежных отверстий в них в камере входа или выхода газа, при этом, по крайней мере, две ложементные опоры могут быть размещены с возможностью опирания на них корпуса коллектора подвода или отвода газа по консольно-балочной схеме, каждая преимущественно между парой портальных опор, установленных под крайним и смежным с ним фланцами патрубков для присоединения к камерам входа или выхода газа аппарата, при этом каждая ложементная опора может содержать станину с узлами крепления к опорной раме и верхними наклонными опорными элементами, образующими раструбный ложемент с опорными участками, ориентированными нормально к радиусам окружности, описывающей наружный контур корпуса коллектора подвода или отвода газа и разнесенными по разные стороны от средней вертикальной продольной плоскости корпуса коллектора подвода или отвода газа каждый на угол от 20 до 65° в направлении от нижней точки наружного контура корпуса коллектора подвода или отвода газа.

Стапель для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа или его секции может содержать систему элементов с опорно-маячными поверхностями, предназначенными для установки с временным опиранием на них и временной технологической фиксацией опорной площадки под двигатель вентилятора, а также для установки опорных пластин для крепления концевых участков тяжей и размещаемых между опорными пластинами соединительных пластин, при этом элемент стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора может быть выполнен преимущественно кольцевым в плане и имеет, по крайней мере, одну горизонтальную опорно-маячную поверхность, а элементы стапеля под опорные и соединительные пластины могут быть выполнены преимущественно в виде трапециедальных в вертикальном сечении призм с, по крайней мере, внешней наклонной гранью, образующей опорно-маячную поверхность соответственно под опорные и соединительные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора.

В части второго объекта изобретения задача решается за счет того, что стапель для изготовления теплообменных секций аппарата согласно изобретению содержит опорную раму с расположенными на ней в два ряда промежуточными и концевыми технологическими опорами для фиксации соответственно боковых стен и монтируемых по торцам секции камер входа и выхода газа, при этом каждая технологическая опора имеет горизонтальные опорные площадки и, по крайней мере, часть технологических опор имеет смонтированные на них стойки с не менее чем одним координатно-маячным участком поверхности, выставленным под габарит внешней поверхности соответствующей стены изготавливаемой секции, а не менее чем одна концевая опора с каждого торца стапеля снабжена верхним координатно-фиксирующим элементом, причем контактные поверхности этих элементов на противоположных торцах стапеля установлены с высотным перепадом, составляющим от 0,002 до 0,009 рабочей длины стапеля без учета суммарной длины указанных координатно-фиксирующих элементов, при этом каждый верхний координатно-фиксирующий элемент выполнен консольным с рабочей длиной контактной поверхности, соответствующей ширине камеры входа или выхода газа изготавливаемой теплообменной секции и снабжен на свободном конце ограничителем, фиксирующим камеру в проектном положении по длине изготавливаемой теплообменной секции.

Опорная рама может быть снабжена поперечными связующими элементами, а промежуточные технологические опоры в противоположных рядах размещены попарно соосно в узлах примыкания концов связующих элементов к продольным элементам рамы стапеля.

По крайней мере, часть поперечных связующих элементов может быть выполнена с возможностью регулирования взаимного положения координатно-маячных участков поверхности стоек соответствующей пары промежуточных опор, при этом промежуточные опоры одного ряда выполнены неподвижными, а соответствующие им промежуточные опоры другого ряда выполнены регулируемо подвижными.

Стойки технологических опор могут быть выполнены с преимущественно внешними ребрами жесткости.

В части третьего объекта изобретения задача решается за счет того, что стапель для сборки и монтажа коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа согласно изобретению содержит опорную раму, на которой установлены не менее трех ложементных опор для опирания корпуса коллектора подвода или отвода газа и для опирания центральной тройниковой секции, имеющей патрубок для соединения с газопроводом, и не менее четырех портальных опор для временной технологической фиксации по плоскости, углу поворота и размещению вдоль корпуса коллектора подвода или отвода газа патрубков с фланцами для присоединения к камерам входа или выхода газа теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа адекватно расположению контактных поверхностей ответных фланцев и крепежных отверстий в них в камере входа или выхода газа, при этом, по крайней мере, две ложементные опоры размещены с возможностью опирания на них корпуса коллектора подвода или отвода газа по консольно-балочной схеме, каждая преимущественно между парой портальных опор, установленных под крайним и смежным с ним фланцами патрубков для присоединения к камерам входа или выхода газа аппарата, при этом каждая ложементная опора содержит станину с узлами крепления к опорной раме и верхними наклонными опорными элементами, образующими раструбный ложемент с опорными участками, ориентированными нормально к радиусам окружности, описывающей наружный контур корпуса коллектора подвода или отвода газа и разнесенными по разные стороны от средней вертикальной продольной плоскости корпуса коллектора подвода или отвода газа каждый на угол от 20 до 65° в направлении от нижней точки наружного контура корпуса коллектора подвода или отвода газа.

Каждая портальная опора может содержать не менее двух разнесенных по разные стороны от изготавливаемого корпуса коллектора подвода или отвода газа и установленных на раме стоек с выверенными по плоскости, общей для всех стоек портальных опор стапеля, реперными верхними опорными площадками для опирания на них нижней реперной поверхности балки портальной опоры и приспособлениями для фиксации балки в требуемом положении.

Балка портальной опоры может быть выполнена с реперной по плоскости, общей для всех балок портальных опор стапеля, по крайней мере, нижней поверхностью.

В части четвертого объекта изобретения задача решается за счет того, что стапель для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора аппарата согласно изобретению содержит систему элементов с опорно-маячными поверхностями, предназначенными для установки с временным опиранием на них и временной технологической фиксацией опорной площадки под двигатель вентилятора, а также для установки опорных пластин для крепления концевых участков тяжей и размещаемых между опорными пластинами соединительных пластин, при этом элемент стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора выполнен преимущественно кольцевым в плане и имеет, по крайней мере, одну горизонтальную опорно-маячную поверхность, а элементы стапеля под опорные и соединительные пластины выполнены преимущественно в виде трапециедальных в вертикальном сечении призм с, по крайней мере, внешней наклонной гранью, образующей опорно-маячную поверхность соответственно под опорные и соединительные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора, при этом элементы стапеля под пары противолежащих соединительных пластин центрального опорного элемента под двигатель вентилятора образуют с, по крайней мере, верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора разновеликие углы β и γ, большие β для элементов ориентированных вдоль продольной оси аппарата воздушного охлаждения газа и меньшие для элементов, ориентированных вдоль поперечной оси аппарата или его секции.

Элемент стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора может быть снабжен расположенными в плане по окружности фиксаторами для временного технологического закрепления на нем опорной площадки под двигатель вентилятора.

Внешний радиус R элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора может быть выполнен меньше минимального расстояния L от центральной вертикальной оси стапеля до внешней кромки опорной площадки под двигатель вентилятора по радиальному направлению, нормальному к линии примыкания к опорной площадке грани любой из наклонно расположенных опорных пластин для крепления концевых участков тяжей и соединительных пластин центрального опорного элемента под двигатель вентилятора.

Угол α между, по крайней мере, верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора может быть выполнен соответствующим углу наклона обращенной к ней опорной пластины соответствующего тяжа.

Угол между, по крайней мере, верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора может быть выполнен большим соответствующих углов β и γ, образованных между упомянутой плоскостью и опорно-маячными поверхностями элементов стапеля под любую из соединительных пластин центрального опорного элемента под двигатель вентилятора.

Угол α между, по крайней мере, верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора может составлять 123,0-141,0°.

Угол β между, по крайней мере, верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и элементами стапеля под соединительные пластины, ориентированные вдоль продольной оси аппарата или его секции, может составлять 118,0-132,0°.

Угол γ между, по крайней мере, верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и элементами стапеля под соединительные пластины, ориентированные вдоль поперечной оси аппарата или его секции, может составлять 113-123°.

Угол α между, по крайней мере, верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора может составлять 128,5-136,0°, а углы β и γ между упомянутой плоскостью и элементами стапеля под соединительные пластины, ориентированные соответственно вдоль продольной оси аппарата или его секции и вдоль поперечной оси аппарата или его секции, могут составлять соответственно 121,5-128,0° и 116,0-120,0°.

Технический результат, обеспечиваемый всеми объектами изобретения, состоит в создании технологического комплекса оборудования для изготовления, сборки и монтажа самой теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа и входящих в состав секции конструкций, отличающегося невысокой материалоемкостью и трудоемкостью изготовления и обеспечивающего возможностью высокой точности изготовления и сборки конструкций, исключение нарушений геометрических параметров как самих изготавливаемых конструкций, так и взаимного расположения всех входящих в них элементов при снижении трудоемкости производства работ и энергоемкости за счет разработанных в изобретении конструктивных решений стапелей.

Сущность изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен вид сбоку стапеля для изготовления теплообменной секции АВО газа;

на фиг.2 - вид сверху стапеля для изготовления теплообменной секции АВО газа;

на фиг.3 изображен главный вид стапеля для изготовления коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа АВО газа;

на фиг.4 - то же, вид сбоку;

на фиг.5 - вид по стрелке А фиг.2;

на фиг.6 - разрез Б-Б фиг.3;

на фиг.7 - стапель для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа или его секции, вид в плане;

на фиг.8 - то же, разрез по В-В на фиг.7;

на фиг.9 - то же, разрез по Г-Г на фиг.7;

на фиг.10 - то же, разрез по С-С на фиг.7;

на фиг.11 - пространственная металлоконструкция для установки теплообменных секций и вентиляторов в АВО газа, вид сбоку;

на фиг.12 - то же, в плане.

Технологический комплекс оборудования для изготовления теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа, преимущественно для компрессорных станций перекачки газа, включает пост для изготовления теплообменных секций аппарата со стапелем 1, содержащий участок раскроя листов изготовления корпусов обечаек (не показано), пост изготовления коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа со стапелем 2, пост для изготовления центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора аппарата со стапелем 4, а также пост для гидравлических испытаний секций аппарата (не показан). Стапель 2 для сборки и монтажа коллектора подвода или отвода газа включает ложементные опоры 5 для монтируемого корпуса коллектора подвода или отвода газа и ложементную опору 6 для верхнего подвесного опирания при монтаже центральной тройниковой секции (не показана), имеющей патрубок 7 для присоединения к газопроводу и портальные опоры 8 со съемными портальными балками 9, снабженными монтажными выверенными по плоскости и по углу поворота крепежных отверстий (не показаны) приспособлениями 10.

Технологический комплекс включает также пост изготовления камер входа 11 и выхода 12 газа, который содержит участки раскроя и заготовки пластин корпуса камер, сверления отверстий в трубной доске и оппозитной ей внешней доске для подвода технологического инструмента для последующей разделки и закрепления концов теплообменных труб в трубной доске (не показано), а также кантователь для технологических разворотов камеры 11 или 12 относительно ее продольной оси в процессе сварки, по крайней мере, продольных стенок, перегородок, днища и крышкой камеры.

Стапель 1 для изготовления теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа содержит опорную раму 13 с расположенными на ней в два ряда промежуточными 14 и концевыми 15 технологическими опорами для фиксации соответственно боковых стен 16 и монтируемых по торцам секции камер входа 11 и выхода 12 газа. Каждая технологическая опора 14 и 15 имеет горизонтальные опорные площадки 17 и смонтированные на них стойки 18 с не менее чем одним координатно-маячным участком 19 поверхности, выставленным под габарит внешней поверхности соответствующей стены 16 изготавливаемой секции. Не менее чем одна концевая опора 15 с каждого торца 20 стапеля 1 снабжена верхним координатно-фиксирующим элементом 21, причем контактные поверхности 22 этих элементов на противоположных торцах 20 стапеля установлены с высотным перепадом, составляющим от 0,002 до 0,009 рабочей длины стапеля 1 без учета суммарной длины указанных координатно-фиксирующих элементов 21.

Опорная рама 1 снабжена поперечными связующими элементами 23, а промежуточные технологические опоры 14 в противоположных рядах размещены попарно соосно в узлах примыкания концов 24 связующих элементов 23 к продольным элементам 25 рамы 13 стапеля 1.

Часть поперечных связующих элементов 23 может быть выполнена с возможностью регулирования взаимного положения координатно-маячных участков 19 поверхности стоек соответствующей пары промежуточных опор 14, при этом промежуточные опоры 26 одного ряда выполнены неподвижными, а соответствующие им промежуточные опоры 27 другого ряда выполнены регулируемо подвижными.

Каждый верхний координатно-фиксирующий элемент 21 выполнен консольным, с рабочей длиной контактной поверхности 22, соответствующей ширине камеры входа 11 или выхода 12 газа изготавливаемой теплообменной секции, и снабжен на свободном конце ограничителем 28, фиксирующим камеры 11 или 12 в проектном положении по длине изготавливаемой теплообменной секции.

Стойки 18 технологических опор выполнены с преимущественно внешними ребрами жесткости 29.

В процессе изготовления теплообменной секции АВО газа с помощью стоек 18 с координатно-маячными участками 19, смонтированными на опорных площадках 17 технологических опор 14 и 15, осуществляется фиксация камеры входа 11 и камеры выхода 12 и выставляются габариты секции. После этого с помощью верхних координатно-фиксирующих элементов 21 выставляется уклон в осевом направлении между камерами входа и выхода в диапазоне от 0,002 до 0,009. При этом указанный уклон выставляется с помощью контактной поверхности 22 элемента 21 и ограничителя 28, установленных с высотным перепадом на противоположных торцах 20 стапеля и контактирующих с верхними стенками камер 11 и 12. Затем камеры фиксируются в заданном положении. После этого осуществляется монтаж теплообменных труб секции в отверстия трубной доски каждой из камер 11 и 12. При этом обеспечивается размещение труб в теплообменной секции АВО газа с уклоном, составляющим от 0,002 до 0,009 в осевом направлении.

Таким образом, заявляемая конструкция стапеля обеспечивает точную фиксацию габаритных размеров теплообменной секции АВО, а также фиксацию отдельных ее узлов для облегчения монтажа и сборки.

Коллектор подвода или отвода газа аппарата воздушного охлаждения газа представляет собой сосуд, работающий под давлением, и включает цилиндрический корпус 30, патрубок 7 для соединения с газопроводом и патрубками 31 для соединения с камерами входа 11 или выхода 12 теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа, расположенных по обе стороны от центральной поперечной плоскости симметрии цилиндрического корпуса 30 коллектора подвода или отвода газа.

Стапель 2 для изготовления коллектора подвода или отвода газа аппарата воздушного охлаждения газа содержит опорную раму 32, на которой установлены, по крайней мере, две ложементные опоры 5 для опирания корпуса 30 коллектора подвода или отвода газа и ложементная опора 6 для опирания присоединенного к нему патрубка 7 для соединения с газопроводом. На опорной раме 32 также закреплены не менее четырех портальных опор 8 для временной технологической фиксации фланцев по плоскости, углу поворота и обеспечения проектного расстояния между фланцами парубков 31 для присоединения к камерам входа 11 или выхода 12 газа аппарата воздушного охлаждения газа адекватно расположению контактных поверхностей ответных фланцев и крепежных отверстий в них в камере входа 11 и 12 аппарата воздушного охлаждения газа.

По крайней мере две ложементные опоры 5 размещены с возможностью опирания на них корпуса 30 коллектора подвода или отвода газа по консольно-балочной схеме, каждая преимущественно между парой портальных опор 8, установленных под крайним и смежным с ним фланцами патрубков 31 для присоединения к камерам входа 11 или выхода 12 газа.

Каждая портальная опора 8 выполнена со съемной балкой 9, которая снабжена приспособлением 10 в виде диска-фланца для временной фиксации по плоскости и углу поворота крепежных отверстий фланца соответствующего патрубка 31 и присоединения его к корпусу 30 коллектора подвода или отвода газа в проектном положении.

Каждая ложементная опора 5 содержит станину 33 с узлами крепления 34 к опорной раме 32 и верхними наклонными опорными элементами 35, образующими раструбный ложемент с опорными участками, ориентированными нормально к радиусам окружности, описывающей наружный контур сечения корпуса 30 коллектора подвода или отвода газа или патрубка 7, и разнесенными по разные стороны от средней вертикальной продольной плоскости корпуса 30 коллектора подвода или отвода газа или патрубка 7 каждый на угол от 20 до 65°, в направлении от нижней точки наружного контура корпуса 30 коллектора подвода или отвода газа или патрубка 7.

Каждая портальная опора 8 содержит не менее двух разнесенных по разные стороны от изготавливаемого корпуса 30 коллектора подвода или отвода газа и установленных на раме 32 стоек 36 с выверенными по плоскости, общей для всех стоек портальных опор 8 стапеля 2, реперными верхними опорными площадками 37 для опирания на них нижней реперной поверхности балки 9 портальной опоры 8 и приспособлениями 38 для фиксации балки 9 в требуемом положении.

Балку 9 портальной опоры 8 выполняют с реперной по плоскости, общей для всех балок портальных опор 8 стапеля 2, по крайней мере, нижней поверхностью 39, а приспособление 10 для временной фиксации по плоскости и углу поворота фланца, предназначенного для присоединения к коллектору подвода или отвода газа, выполнено, например, в виде закрепленного на балке 9 и выверенного по упомянутым параметрам - плоскости и углу поворота - диска-фланца адекватно тем же параметрам соответствующего фланца камеры входа 11 или выхода 12 газа аппарата воздушного охлаждения газа или его секции.

Изготовление коллектора подвода или отвода газа аппарата воздушного охлаждения газа в стапеле осуществляют следующим образом.

Цилиндрический корпус 30 коллектора подвода или отвода газа с патрубком 7 для соединения с газопроводом, преимущественно выполненным в виде единого технологического элемента центральной тройниковой секции с корпусом 30, устанавливают на ложементные опоры 5 при снятых балках 9 так, что на крайние ложементные опоры 5 корпус 30 коллектора подвода или отвода газа опирается по консольно-балочной схеме.

К съемной балке 9 прикрепляют фланцы патрубков 31 для присоединения к камерам входа 11 или выхода газа 12 аппарата воздушного охлаждения газа и устанавливают съемные балки 9 с патрубками 31 на стойки 36 портальных опор 8 и закрепляют посредством приспособлений 38 для фиксации балки в требуемом положении. Далее с помощью приспособления 10 фиксируют фланец патрубка 31 по плоскости и углу поворота и приваривают его в проектном положении.

Стапель 2 позволяет оптимизировать технологический процесс и снизить трудоемкость изготовления коллектора подвода или отвода газа при обеспечении высокой точности установки патрубков для присоединения к камерам входа или выхода газа на цилиндрический корпус 30 коллектора подвода или отвода газа по плоскости и заданному углу.

Стапель 4 для изготовления центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа или его секции содержит систему элементов 40, 41, 42 с опорно-маячными поверхностями 43, 44, 45, предназначенными для установки с временным опиранием на них и временной технологической фиксацией опорной площадки 46 под двигатель вентилятора, а также для установки опорных пластин 47 для крепления концевых участков тяжей 48 и размещаемых между опорными пластинами 47 соединительных пластин 49 и 50.

Элемент 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора выполнен преимущественно кольцевым в плане и имеет, по крайней мере, одну горизонтальную опорно-маячную поверхность 43, а элементы 41 и 42 стапеля 4 под опорные 47 и соединительные 49 и 50 пластины выполнены преимущественно в виде трапециедальных в вертикальном сечении призм с по крайней мере внешней наклонной гранью 51, 52, 53, образующей опорно-маячную поверхность 44, 45 соответственно под опорные 47 и соединительные 49, 50 пластины центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора.

Элемент 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора снабжен расположенными в плане по окружности фиксаторами 54 для временного технологического закрепления на нем опорной площадки 46 под двигатель вентилятора.

Внешний радиус R элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора выполнен меньше минимального расстояния L от центральной вертикальной оси 55 стапеля 4 до внешней кромки 56 опорной площадки 46 под двигатель вентилятора по радиальному направлению, нормальному к линии 57 примыкания к опорной площадке 46 грани 58, 59, 60 любой из наклонно расположенных опорных пластин 47 для крепления концевых участков тяжей 48 и соединительных пластин 49, 50 центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора.

Угол α между, по крайней мере, верхней плоскостью 61 элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью 44 под опорные пластины 47 центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора выполнен соответствующим углу наклона обращенной к ней опорной пластины соответствующего тяжа 48.

Угол между, по крайней мере, верхней плоскостью 61 элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью 44 под опорные пластины 47 центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора выполнен большим соответствующих углов β и γ, образованных между упомянутой плоскостью 61 и опорно-маячными поверхностями 45 элементов 42 стапеля 4 под любую из соединительных пластин 49, 50 центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора.

Элементы стапеля под пары противолежащих соединительных пластин 49, 50 центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора образуют, по крайней мере, с верхней плоскостью 61 элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора разновеликие углы β и γ, большие β для элементов, ориентированных вдоль продольной оси аппарата воздушного охлаждения газа, и меньшие для элементов, ориентированных вдоль поперечной оси аппарата или его секции.

Угол α между, по крайней мере, верхней плоскостью 61 элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью 44 под опорные пластины 47 центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора составляет 123,0-141,0°.

Угол β между, по крайней мере, верхней плоскостью 61 элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора и элементами 42 стапеля 4 под соединительные пластины 49, ориентированные вдоль продольной оси аппарата или его секции, составляет (118,0-132,0)°.

Угол γ между, по крайней мере, верхней плоскостью 61 элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора и элементами стапеля под соединительные пластины 50, ориентированные вдоль поперечной оси аппарата или его секции, составляет 113-123°.

Угол α между, по крайней мере, верхней плоскостью 61 элемента 40 стапеля 4 под опорную площадку 46 под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью 44 под опорные пластины 47 центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора составляет 128,5-136,0°, а углы β и γ между упомянутой плоскостью 61 и элементами 42 стапеля под соединительные пластины 49 и 50, ориентированные соответственно вдоль продольной оси аппарата или его секции и вдоль поперечной оси аппарата или его секции, составляют соответственно 121,5-128,0° и 116,0-120,0°

Изготавливаемый центральный опорный элемент 3 имеет форму многогранного раструба с опорной площадкой 46 под двигатель вентилятора, в которой выполнено центральное сквозное отверстие 62, и соединенными с опорной площадкой 46 и между собой чередующимися по ее периметру опорными 47 и соединительными 49 и 50 пластинами, образующими боковые грани раструба. Опорные пластины 47 имеют преимущественно форму параллелепипеда, а соединительные пластины 49, 50 выполняют в виде попарно идентичных трапеций, обращенных меньшими основаниями к опорной площадке 46, причем трапеции каждой пары размещают диаметрально противоположно друг другу.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

На опорно-маячную поверхность 43 укладывают опорную площадку 46 собираемого центрального опорного элемента 3.

Опорные 47 и соединительные пластины 49, 50 укладывают под углом α к опорной площадке 46, определенным зависимостью 90°<α<110°, на опорно-маячные поверхности 44 и 45 с образованием двух взаимно перпендикулярных плоскостей зеркальной симметрии, проходящих через середины противоположно размещенных пар соединительных пластин 49, 50 и центральную ось симметрии опорной площадки 46, и двумя плоскостями косой симметрии, проходящими через середины пар опорных пластин 47 и центральную ось симметрии опорной площадки 46. Выверяют их взаимное расположение и осуществляют сварку опорных 47 и соединительных 49, 50 пластин с опорной площадкой 46 и между собой по контактным поверхностям.

Стапель 4 позволяет обеспечить высокую технологичность изготовления центрального опорного элемента 3 под двигатель вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа, упростить сборку, повысить ее точность и снизить трудоемкость изготовления изделия.

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к сборочной оснастке для фиксации крупногабаритных изделий, и может быть использовано для изготовления теплообменных секций аппаратов воздушного охлаждения газа, преимущественно для компрессорных станций перекачки газа. Технологический комплекс включает посты для изготовления теплообменных секций, коллекторов подвода и отвода охлаждаемого газа, камер входа и выхода газа, центрального опорного элемента под двигатель вентилятора, а также пост гидравлических испытаний секций. Стапель для изготовления теплообменных секций содержит технологические опоры с координатно-маячными и координатно-фиксирующими приспособлениями. Стапель для изготовления коллекторов подвода и отвода охлаждаемого газа включает опоры для монтируемого корпуса коллектора, центральной тройниковой секции и портальные опоры с монтажными приспособлениями. Стапель для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора содержит систему элементов с опорно-маячными поверхностями и опорную площадку. Площадка состоит из опорных пластин для изготовления на ней центрального опорного элемента под двигатель вентилятора. В результате обеспечивается высокая точность изготовления и сборки конструкций, а также снижение энергоемкости и трудоемкости их изготовления. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Технологический комплекс оборудования для изготовления теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа, преимущественно для компрессорных станций перекачки газа, характеризующийся тем, что он включает имеющие стапели пост для изготовления теплообменных секций аппарата, пост изготовления коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа, пост изготовления камеры входа и камеры выхода газа, пост для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора аппарата или его секции, а также пост гидравлических испытаний секций аппарата, при этом пост изготовления коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа содержит участок раскроя листов и изготовления корпусов обечаек, а его стапель, предназначенный для сборки и монтажа коллектора подвода или коллектора отвода газа, включает ложементные опоры для опирания монтируемого корпуса коллектора подвода или коллектора отвода газа и ложементную опору для верхнего подвесного опирания при монтаже центральной тройниковой секции, имеющей патрубок для присоединения к газопроводу и портальные опоры со съемными портальными балками, снабженными монтажными выверенными по плоскости и по углу поворота крепежных отверстий приспособлениями - дисками-фланцами для технологического крепления фланцев коллектора подвода или коллектора отвода газа, преимущественно воротниковых, а пост изготовления камер входа или выхода газа содержит участки раскроя и заготовки пластин корпуса упомянутых камер, сверления отверстий в трубной доске и оппозитной ей внешней доске для подвода технологического инструмента для последующей разделки и закрепления концов теплообменных труб в трубной доске, а также кантователь для технологических разворотов каждой камеры относительно ее продольной оси в процессе сварки по крайней мере ее продольных стенок, перегородок, днища и крышки.2. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что стапель поста для изготовления теплообменных секции аппарата воздушного охлаждения газа содержит опорную раму с расположенными на ней в два ряда промежуточными и концевыми технологическими опорами для фиксации, соответственно, боковых стен и монтируемых по торцам секции камер входа и камер выхода газа, при этом каждая технологическая опора имеет горизонтальные опорные площадки, и по крайней мере часть технологических опор имеет смонтированные на них стойки с не менее чем одним координатно-маячным участком поверхности, выставленным под габарит внешней поверхности соответствующей стены изготавливаемой секции, а не менее чем одна концевая опора с каждого торца стапеля снабжена верхним координатно-фиксирующим элементом, причем контактные поверхности этих элементов на противоположных торцах стапеля установлены с высотным перепадом, составляющим от 0,002 до 0,009 рабочей длины стапеля без учета суммарной длины указанных координатно-фиксирующих элементов.3. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что стапель поста для сборки и монтажа коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа аппарата воздушного охлаждения газа содержит опорную раму, на которой установлены не менее трех ложементных опор для опирания корпуса коллектора подвода или коллектора отвода газа и для опирания центральной тройниковой секции, имеющей патрубок для присоединения к газопроводу, и не менее четырех портальных опор для временной технологической фиксации фланцев по плоскости, углу поворота и обеспечения проектного расстояния между фланцами патрубков присоединения к камерам входа или камерам выхода газа аппарата воздушного охлаждения газа адекватно расположению контактных поверхностей ответных фланцев и крепежных отверстий в них в камере входа или камере выхода газа, при этом по крайней мере две ложементные опоры размещены с возможностью опирания на них корпуса коллектора подвода или коллектора отвода газа по консольно-балочной схеме, каждая преимущественно между парой портальных опор, установленных под крайним и смежным с ним фланцами патрубков для присоединения к камерам входа или камерам выхода газа аппарата, при этом каждая ложементная опора содержит станину с узлами крепления к опорной раме и верхними наклонными опорными элементами, образующими раструбный ложемент с опорными участками, ориентированными нормально к радиусам окружности, описывающей наружный контур корпуса коллектора подвода или коллектора отвода газа, и разнесенными по разные стороны от средней вертикальной продольной плоскости корпуса коллектора, каждый на угол от 20 до 65° в направлении от нижней точки наружного контура упомянутого корпуса коллектора.4. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что стапель поста для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа или его секции содержит систему элементов с опорно-маячными поверхностями, предназначенными для установки с временным опиранием на них и временной технологической фиксацией опорной площадки под двигатель вентилятора, а также для установки опорных пластин для крепления концевых участков тяжей и размещаемых между опорными пластинами соединительных пластин, при этом элемент стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора выполнен преимущественно кольцевым в плане и имеет по крайней мере одну горизонтальную опорно-маячную поверхность, а элементы стапеля под опорные и соединительные пластины выполнены преимущественно в виде трапецеидальных в вертикальном сечении призм с по крайней мере внешней наклонной гранью, образующей опорно-маячную поверхность, соответственно, под опорные и соединительные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора.5. Стапель для изготовления теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа, характеризующийся тем, что он содержит опорную раму с расположенными на ней в два ряда промежуточными и концевыми технологическими опорами для фиксации, соответственно, боковых стен и монтируемых по торцам секции камер входа и камер выхода газа, при этом каждая технологическая опора имеет горизонтальные опорные площадки, и по крайней мере часть технологических опор имеет смонтированные на них стойки с не менее чем одним координатно-маячным участком поверхности, выставленным под габарит внешней поверхности соответствующей стены изготавливаемой секции, а не менее чем одна концевая опора с каждого торца стапеля снабжена верхним координатно-фиксирующим элементом, причем контактные поверхности этих элементов на противоположных торцах стапеля установлены с высотным перепадом, составляющим от 0,002 до 0,009 рабочей длины стапеля без учета суммарной длины указанных координатно-фиксирующих элементов, при этом каждый верхний координатно-фиксирующий элемент выполнен консольным с рабочей длиной контактной поверхности, соответствующей ширине камеры входа или камеры выхода газа изготавливаемой теплообменной секции, и снабжен на свободном конце ограничителем, фиксирующим упомянутую камеру в проектном положении по длине изготавливаемой теплообменной секции.6. Стапель по п.5, характеризующийся тем, что опорная рама снабжена поперечными связующими элементами, а промежуточные технологические опоры в противоположных рядах размещены попарно соосно в узлах примыкания концов связующих элементов к продольным элементам рамы стапеля.7. Стапель по п.6, характеризующийся тем, что по крайней мере часть поперечных связующих элементов выполнена с возможностью регулирования взаимного положения координатно-маячных участков поверхности стоек соответствующей пары промежуточных опор, при этом промежуточные опоры одного ряда выполнены неподвижными, а соответствующие им промежуточные опоры другого ряда выполнены подвижными и регулируемыми.8. Стапель по п.1, характеризующийся тем, что стойки технологических опор выполнены с преимущественно внешними ребрами жесткости.9. Стапель для сборки и монтажа коллектора подвода или коллектора отвода охлаждаемого газа аппарата воздушного охлаждения газа, характеризующийся тем, что он содержит опорную раму, на которой установлены не менее трех ложементных опор для опирания корпуса коллектора подвода или коллектора отвода газа и для опирания центральной тройниковой секции, имеющей патрубок для соединения с газопроводом, и не менее четырех портальных опор для временной технологической фиксации по плоскости, углу поворота и размещения вдоль корпуса упомянутого коллектора патрубков с фланцами для присоединения к камерам входа или выхода газа теплообменных секций аппарата воздушного охлаждения газа адекватно расположению контактных поверхностей ответных фланцев и крепежных отверстий в них в камере входа или камере выхода газа, при этом по крайней мере две ложементные опоры размещены с возможностью опирания на них корпуса коллектора подвода или коллекторе отвода газа по консольно-балочной схеме, каждая преимущественно между парой портальных опор, установленных под крайним и смежным с ним фланцами патрубков для присоединения к камерам входа или камерам выхода газа аппарата, при этом каждая ложементная опора содержит станину с узлами крепления к опорной раме и верхними наклонными опорными элементами, образующими раструбный ложемент с опорными участками, ориентированными нормально к радиусам окружности, описывающей наружный контур корпуса коллектора подвода или коллектора отвода газа, и разнесенными по разные стороны от средней вертикальной продольной плоскости упомянутого корпуса каждый на угол от 20 до 65° в направлении от нижней точки наружного контура упомянутого корпуса.10. Стапель по п.9, характеризующийся тем, что каждая портальная опора содержит не менее двух разнесенных по разные стороны от изготавливаемого корпуса коллектора подвода или коллектора отвода газа и установленных на раме стоек с выверенными по плоскости, общей для всех стоек портальных опор стапеля, реперными верхними опорными площадками для опирания на них нижней реперной поверхности балки портальной опоры и приспособлениями для фиксации балки в требуемом положении.11. Стапель по п.9, характеризующийся тем, что балка портальной опоры выполнена с реперной по плоскости, общей для всех балок портальных опор стапеля, по крайней мере нижней поверхностью.12. Стапель для изготовления центрального опорного элемента под двигатель вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа или его секции, характеризующийся тем, что он содержит систему элементов с опорно-маячными поверхностями, предназначенными для установки с временным опиранием на них и временной технологической фиксацией опорной площадки под двигатель вентилятора, а также для установки опорных пластин для крепления концевых участков тяжей и размещаемых между опорными пластинами соединительных пластин, при этом элемент стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора выполнен преимущественно кольцевым в плане и имеет по крайней мере одну горизонтальную опорно-маячную поверхность, а элементы стапеля под опорные и соединительные пластины выполнены преимущественно в виде трапецеидальных в вертикальном сечении призм с по крайней мере внешней наклонной гранью, образующей опорно-маячную поверхность, соответственно, под опорные и соединительные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора, при этом элементы стапеля под пары противолежащих соединительных пластин центрального опорного элемента под двигатель вентилятора образуют с по крайней мере верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора разновеликие углы β и γ, при этом угол β для элементов, ориентированных вдоль продольной оси аппарата воздушного охлаждения газа или его секции, превышает угол γ для элементов, ориентированных вдоль поперечной оси аппарата или его секции.13. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что элемент стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора снабжен расположенными в плане по окружности фиксаторами для временного технологического закрепления на нем опорной площадки под двигатель вентилятора.14. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что внешний радиус R элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора выполнен меньше минимального расстояния L от центральной вертикальной оси стапеля до внешней кромки опорной площадки под двигатель вентилятора по радиальному направлению, нормальному к линии примыкания к опорной площадке грани любой из наклонно расположенных опорных пластин для крепления концевых участков тяжей и соединительных пластин центрального опорного элемента под двигатель вентилятора.15. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что угол α между по крайней мере верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора выполнен соответствующим углу наклона обращенной к ней опорной пластины соответствующего тяжа.16. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что угол между по крайней мере верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора выполнен большим соответствующих углов β и γ, образованных между упомянутой плоскостью и опорно-маячными поверхностями элементов стапеля под любую из соединительных пластин центрального опорного элемента под двигатель вентилятора.17. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что угол α между по крайней мере верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора составляет 123,0-141,0°.18. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что угол β между по крайней мере верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и элементами стапеля под соединительные пластины, ориентированные вдоль продольной оси аппарата или его секции, составляет 118,0-132,0°.19. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что угол γ между по крайней мере верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и элементами стапеля под соединительные пластины, ориентированные вдоль поперечной оси аппарата или его секции, составляет 113,0-123,0°.20. Стапель по п.12, характеризующийся тем, что угол α между по крайней мере верхней плоскостью элемента стапеля под опорную площадку под двигатель вентилятора и опорно-маячной поверхностью под опорные пластины центрального опорного элемента под двигатель вентилятора составляет 128,5-136,0°, а углы β и γ между упомянутой плоскостью и элементами стапеля под соединительные пластины, ориентированные, соответственно, вдоль продольной оси аппарата или его секции и вдоль поперечной оси аппарата или его секции, составляют, соответственно, 121,5-128,0° и 116,0-120,0°.