專利名稱：一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于工程教學(xué)教具技術(shù)領(lǐng)域，具體說涉及一種直觀化多功能通用組裝管殼式 換熱器積木教具。
背景技術(shù)：
鋼制管殼式換熱器是典型的化工設(shè)備，也是工程教學(xué)的重要內(nèi)容之一。 國標《GB-151鋼制管殼式換熱器》，列出了許多換熱器的標準和部件圖例，工業(yè)生產(chǎn)上 運行著部分管殼式換熱器，教材上也列舉了少數(shù)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。在教學(xué)上采用工廠現(xiàn) 場認知和資料、教材相結(jié)合的方法，以期初學(xué)者盡快掌握管殼式換熱器結(jié)構(gòu)，提髙課堂上理 論課的教學(xué)效果。但是工廠里看到的是設(shè)備的外殼，資料上繪制的結(jié)構(gòu)抽象，初學(xué)者在有限 的課時內(nèi)很難將兩者結(jié)合起來，在頭腦中形成一個完整的結(jié)構(gòu)概念，更談不上對各種結(jié)構(gòu)換 熱器的共性和特性的理解，往往是理論課程結(jié)束后，學(xué)生對換熱器的基本結(jié)構(gòu)還很模糊，甚 至很多學(xué)生畢業(yè)參加工作后，在現(xiàn)場拆開設(shè)備檢修時才真正了解到部分換熱器的結(jié)構(gòu)。這樣， 所學(xué)知識不扎實，課堂上學(xué)習(xí)效率難以提高。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了克服上述不足，將抽象化的教學(xué)變得直觀化，讓初學(xué)者在短 時間內(nèi)高效率地掌握管殼式換熱器結(jié)構(gòu)，了解它們的結(jié)構(gòu)共性和特性，有效的配合課堂教學(xué)， 提供一種可手動組裝、拆卸的直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種直觀化多功能通用組裝管殼式換 熱器積木教具，包括積木件名稱標簽l、積木件盛裝盒2、前端管箱積木件3、筒節(jié)積木件4、 鞍式支座5、后端管箱積木件6、連接卡環(huán)7、管板8、折流板9、定距管IO、蠊栓件ll、密 封件12、墊環(huán)13、換熱管14、拉桿15、殼程分程隔板16和設(shè)備法蘭17，其特征在于，積 木件盛裝盒2設(shè)有盛裝不同積木件的格子，每個格子上貼有標明所盛放的積木件名稱標簽1， 前端管箱積木件3有四種結(jié)構(gòu)的積木件，筒節(jié)積木件4有十七件積木件，后端管箱積木件6 有七種結(jié)構(gòu)的積木件，前端管箱積木件3、后端管箱積木件6的一端距端面處、筒節(jié)積木件4 兩端距端面處沿環(huán)向設(shè)有一個凹槽，凹槽內(nèi)可以放置連接卡環(huán)7，可與設(shè)備法蘭17或筒節(jié)積 木件4連接，管板8有四種不同管束排列形式，折流板9有兩種結(jié)構(gòu)形式，滿足單、雙殼程 結(jié)構(gòu)的需要，其管束排列形式與管板8相匹配，滿足所有換熱器結(jié)構(gòu)組裝的需求。定距管IO 有兩種長度規(guī)格，換熱管14有兩種長度規(guī)格和U形換熱管。
四種結(jié)構(gòu)的前端管箱積木件3裝上連接卡環(huán)7后可方便地與設(shè)備法蘭17或筒節(jié)積木件4 連接，可組成GB-151上標準A、 B、 C、 N形的單管程和多管程八種結(jié)構(gòu)形式的前端管箱。十
3七件筒節(jié)積木件4，用連接卡環(huán)7和墊環(huán)13將每三節(jié)或六節(jié)連接成整體，然后在首、末端用 連接卡環(huán)7和設(shè)備法蘭17連接，可組成GB-151上標準E、 F、 G、 H、 I、 1*艦、J、 K糊港、K 冷鵬,O形十種殼體結(jié)構(gòu)形式的筒體。七種結(jié)構(gòu)的后端管箱積木件6，用連接卡環(huán)7與設(shè)備法 蘭17連接后，可組成GB-151上標準的L、 M、 N、 P、 S、 T、 U、 W十一種單雙殼程結(jié)構(gòu)形式的 后端管箱。
連接卡環(huán)7是斷開的環(huán)狀活動卡環(huán)，連接卡環(huán)7內(nèi)徑尺寸與前端管箱積木件3、后端管 箱積木件6或筒節(jié)積木件4上環(huán)向凹槽的直徑尺寸相同，連接卡環(huán)7外徑尺寸與被連接的外 部連接件外徑尺寸相同，并且連接卡環(huán)7沿環(huán)向開均布螺栓孔眼也與外部連接件相同，連接 卡環(huán)7厚度尺寸與環(huán)向凹槽寬度尺寸匹配。
設(shè)備法蘭17允許插入短節(jié)深度尺寸與前端管箱積木件3、后端管箱積木件6或筒節(jié)積木 件4上環(huán)向凹槽距端面的距離相同，形成配合尺寸。
換熱器的筒體由三節(jié)或六節(jié)筒節(jié)積木件4組成，筒體的首、末、中間筒節(jié)積木件4上承 載著工藝接管結(jié)構(gòu)。前、后端管箱采用平蓋、封頭前、后端管箱積木件3、 6與設(shè)備法蘭17 組裝而成，同時管箱承載著工藝接管結(jié)構(gòu)。連接卡環(huán)7距端面留出一段插入短節(jié)，各種設(shè)備 法蘭17和墊環(huán)13設(shè)計允許這一段短節(jié)插入，形成配合尺寸。通過這個通用連接結(jié)構(gòu)，可將 筒節(jié)積木件4、前、后端管箱積木件3、 6和設(shè)備法蘭17相互之間方便地連接起來，如圖7、 8、 9、 IO所示。
本發(fā)明的有益效果是將龐大的工業(yè)換熱器的殼體與圖紙上結(jié)構(gòu)較抽象的換熱器結(jié)合起 來，提供的一套積木組件可以組裝200多種不同結(jié)構(gòu)的換熱器，在短時間內(nèi)讓初學(xué)者高效率 地掌握超出GB-151范疇的各種管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)并創(chuàng)意出多種結(jié)構(gòu)，找出它們的共性和特 性。有助于課堂上理論課程的學(xué)習(xí)，同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。

圖1是本實用新型全部積木組件平面布置圖。
圖2是圖1區(qū)A放大圖。
圖3是圖1區(qū)B放大圖。
圖4是AES結(jié)構(gòu)換熱器組裝圖。
圖5是內(nèi)件組裝圖。
圖6是內(nèi)件和筒體的相互關(guān)系圖。
圖7、 8是筒節(jié)積木件與設(shè)備法蘭的連接結(jié)構(gòu)。
圖9是筒節(jié)積木件與管板的連接結(jié)構(gòu)。
4圖io是筒節(jié)積木件之間的連接結(jié)構(gòu)。
圖中1、積木件名稱標簽，2、積木件盛裝盒，3、前端管箱積木件，4、筒節(jié)積木件， 5、鞍式支座，6、后端管箱積木件，7、連接卡環(huán)，8、管板，9、折流板，10、定距管， 11、螺栓件，12、密封件，13、墊環(huán)，14、換熱管，15、拉桿，16、殼程分程隔板，17、 設(shè)備法蘭。
具體實施方式

一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具，包括積木件名稱標簽l、積木件 盛裝盒2、前端管箱積木件3、筒節(jié)積木件4、鞍式支座5、后端管箱積木件6、連接卡環(huán)7、 管板8、折流板9、定距管IO、螺栓件ll、密封件12、墊環(huán)13、換熱管14、拉桿15、殼程 分程隔板16和設(shè)備法蘭17，其特征在于，積木件盛裝盒2設(shè)有盛裝不同積木件的格子，每 個格子上貼有標明所盛放的積木件名稱標簽l，前端管箱積木件3有四種結(jié)構(gòu)的積木件，筒 節(jié)積木件4有十七件積木件，后端管箱積木件6有七種結(jié)構(gòu)的積木件，前端管箱積木件3、 后端管箱積木件6的一端距端面處、筒節(jié)積木件4兩端距端面處沿環(huán)向設(shè)有--個凹槽，凹槽 內(nèi)可以放置連接卡钚7，可與設(shè)備法蘭17或筒節(jié)積木件4連接，管板8有四種不同管束排列 形式，折流板9有兩種結(jié)構(gòu)形式，滿足單、雙殼程結(jié)構(gòu)的需要，其管束排列形式與管板8相 匹配，滿足所有換熱器結(jié)構(gòu)組裝的需求。定距管10有兩種長度規(guī)格，換熱管14有兩種長度 規(guī)格和U形換熱管。
四種結(jié)構(gòu)的前端管箱積木件3裝上連接卡環(huán)7后可方便地與設(shè)備法蘭17或筒節(jié)積木件4 連接，可組成GB-151上標準A、 B、 C、 N形的單管程和多管程八種結(jié)構(gòu)形式的前端管箱。十 七件筒節(jié)積木件4，用連接卡環(huán)7和墊環(huán)13將每三節(jié)或六節(jié)連接成整體，然后在首、末端用 連接卡環(huán)7和設(shè)備法蘭17連接，可組成GB-151上標準E、 F、 G、 H、 I、 I 翻、J、 K糊鵬、K 冷鵬,O形十種殼體結(jié)構(gòu)形式的筒體。七種結(jié)構(gòu)的后端管箱積木件6，用連接卡環(huán)7與設(shè)備法 蘭17連接后，可組成GB-151上標準的L、 M、 N、 P、 S、 T、 U、 W十一種單雙殼程結(jié)構(gòu)形式的 后端管箱。
連接卡環(huán)7是斷開的環(huán)狀活動卡環(huán)，連接卡環(huán)7內(nèi)徑尺寸與前端管箱積木件3、后端管 箱積木件6或筒節(jié)積木件4上環(huán)向凹槽的直徑尺寸相同，連接卡環(huán)7外徑尺寸與被連接的外 部連接件外徑尺寸相同，并且連接卡環(huán)7沿環(huán)向開均布螺栓孔限也與外部連接件相同，連接 卡環(huán)7厚度尺寸與環(huán)向凹槽寬度尺寸匹配。
設(shè)備法蘭17允許插入短節(jié)深度尺寸與前端管箱積木件3、后端管箱積木件6或筒節(jié)積木 件4上環(huán)向凹槽距端面的距離相同，形成配合尺寸。
換熱器的筒體由三節(jié)或六節(jié)筒節(jié)積木件4組成，筒體的首、末、中間筒節(jié)積木件4上承載著工藝接管結(jié)構(gòu)。前、后端管箱采用平蓋、封頭前、后端管箱積木件3、 6與設(shè)備法蘭17. 組裝而成，同時管箱承載著工藝接管結(jié)構(gòu)。連接卡環(huán)7距端面留出一段插入短節(jié)，各種設(shè)備 法蘭17和墊環(huán)13設(shè)計允許這一段短節(jié)插入，形成配合尺寸。通過這個通用連接結(jié)構(gòu)，可將 筒節(jié)積木件4、前、后端管箱積木件3、 6和設(shè)備法蘭17相互之間方便地連接起來，如圖7、 8、 9、 IO所示。
根據(jù)圖4所示，組裝AES結(jié)構(gòu)換熱器的步驟如下
1、 組裝前端管箱在積木件盛裝盒2中根據(jù)積木件名稱標簽1找到符合AES結(jié)構(gòu)的前 端管箱積木件3、連接卡環(huán)7和設(shè)備法蘭17，組裝成前端管箱。
2、 組裝筒體在積木件盛裝盒2中根據(jù)積木件名稱標簽1找到符合AES結(jié)構(gòu)的筒節(jié)積 木件4、連接卡環(huán)7、墊環(huán)13、設(shè)備法蘭17和螺栓件11，組裝成筒體。
3、 組裝后端管箱在積木件盛裝盒2中根據(jù)積木件名稱標簽1找到符合AES結(jié)構(gòu)的后 端管箱積木件6、連接卡環(huán)7和設(shè)備法蘭n,組裝成后端管箱。
4、 組裝內(nèi)件在積木件盛裝盒2中根據(jù)積木件名稱標簽1找到符合AES結(jié)構(gòu)的管板8、 拉桿15、定距管IO、折流板9、換熱管14、設(shè)備法蘭17和密封件12。首先將拉桿15旋入 管板8的螺孔內(nèi)旋緊固定，然后套入定距管IO、安裝折流板9，再套入一個定距管IO，再安 裝一個折流板9，交替完成后在拉桿15的術(shù)端旋緊螺母，使之成為一體，最后將換熱管14 的一端依次插入折流板9和管板8的孔眼內(nèi)，完成了內(nèi)件的組裝，如圖5所示。
5、 整體裝配在積木件盛裝盒2中根據(jù)積木件名稱標簽1找到螺栓件11、密封件12、 鞍式支座5。首先將前面組裝好的內(nèi)件整體放入組裝好的筒體內(nèi)，如圖6所示，在管板8、設(shè) 備法蘭17的密封面上放入密封件12，然后將前面組裝好的后端管箱用螺栓件11與筒體--端 連接起來并旋緊固定，再將前面組裝好的前端管箱用螺栓件11與筒體另一端連接起來并旋緊. 固定，然后將整體放在鞍式支座5，至此，完成全部組裝，如圖4所示。
擴大組裝范圍和創(chuàng)意結(jié)構(gòu)，將整體內(nèi)件取出，嘗試放入其它結(jié)構(gòu)的筒體內(nèi) 或更換不同的前、后端管箱，可產(chǎn)生多種結(jié)構(gòu)的換熱器，并可以分析結(jié)構(gòu)的合理性和錯誤性， 出現(xiàn)的問題可通過更換積木件來解決。
一組積木組裝件可四人同時操作組裝四種不同結(jié)構(gòu)的管殼式換熱器，便于相互學(xué)習(xí)，達 到在一次組裝的時間里，掌握四種結(jié)構(gòu)的效果。
權(quán)利要求1、一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具，包括積木件名稱標簽(1)、積木件盛裝盒(2)、前端管箱積木件(3)、筒節(jié)積木件(4)、鞍式支座(5)、后端管箱積木件(6)、連接卡環(huán)(7)、管板(8)、折流板(9)、定距管(10)、螺栓件(11)、密封件(12)、墊環(huán)(13)、換熱管(14)、拉桿(15)、殼程分程隔板(16)和設(shè)備法蘭(17)，其特征在于，積木件盛裝盒(2)設(shè)有盛裝不同積木件的格子，每個格子上貼有標明所盛放的積木件名稱標簽(1)，前端管箱積木件(3)有四種結(jié)構(gòu)的積木件，筒節(jié)積木件(4)有十七件，后端管箱積木件(6)有七種結(jié)構(gòu)的積木件，前端管箱積木件(3)、后端管箱積木件(6)的一端距端面處、筒節(jié)積木件(4)兩端距端面處沿環(huán)向設(shè)有一個凹槽，凹槽內(nèi)可以放置連接卡環(huán)(7)，可與設(shè)備法蘭(17)或筒節(jié)積木件(4)連接，管板(8)有四種不同管束排列形式，折流板(9)有兩種結(jié)構(gòu)形式，定距管(10)有兩種長度規(guī)格，換熱管(14)有兩種長度規(guī)格和U形換熱管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具，其特征在于，連接卡環(huán)(7)是斷開的環(huán)狀活動卡環(huán)，連接卡環(huán)(7)內(nèi)徑尺寸與前端管箱積木件(3)、后端管箱積木件(6)或筒節(jié)積木件(4)上環(huán)向凹槽的直徑尺寸相同，連接卡環(huán)(7)外徑尺寸與被連接的外部連接件外徑尺寸相同，并且連接卡環(huán)(7)沿環(huán)向開均布螺栓孔眼也與外部連接件相同，連接卡環(huán)(7)厚度尺寸與環(huán)向凹槽寬度尺寸匹配。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具，其特征在于，設(shè)備法蘭(17)允許插入短節(jié)深度尺寸與前端管箱積木件(3)、后端管箱積木件(6)或筒節(jié)積木件(4)上環(huán)向凹槽距端面的距離相同，形成配合尺寸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具，其特征在于，換熱器的筒體由三節(jié)或六節(jié)筒節(jié)積木件(4)組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具，其特征在于，前端管箱積木件(3)、筒節(jié)積木件(4)和后端管箱積木件(6)上均可承載工藝接管結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及一種直觀化多功能通用組裝管殼式換熱器積木教具，包括組成各種結(jié)構(gòu)的管殼式換熱器的積木件，其特征在于，所有組件放在積木件盛裝盒內(nèi)，前端管箱積木件、筒節(jié)積木件和后端管箱積木件有多種結(jié)構(gòu)，前端管箱積木件、后端管箱積木件的一端距端面處、筒節(jié)積木件兩端距端面處沿環(huán)向設(shè)有一個凹槽，凹槽內(nèi)可以放置連接卡環(huán)，可與設(shè)備法蘭或筒節(jié)積木件連接，管板、折流板、定距管和換熱管有不同結(jié)構(gòu)和規(guī)格。本實用新型提供的一套積木組件可組裝200多種不同結(jié)構(gòu)的換熱器，在短時間內(nèi)讓初學(xué)者高效率地掌握超出GB-151范疇的各種管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)并創(chuàng)意出多種結(jié)構(gòu)，有助于理論課程的學(xué)習(xí)，同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
文檔編號G09B23/16GK201289702SQ200820218879
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者健 張, 張思銘, 潘艷秋 申請人:張 健;張思銘;潘艷秋