一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构乐鱼体育
发布时间:2024-06-12 15:11:02

  本实用新型公开了一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,解决现有技术换热管高温入口端易发生粉尘化腐蚀从而降低换热管传热效率及影响其使用寿命的技术问题。本实用新型包括设于换热管高温入口端内壁上的薄金属衬管,设于换热管高温入口端的薄管板,插接于薄金属衬管内的金属导流管,以及环绕金属导流管分布的隔热结构;薄金属衬管和金属导流管之间设有第一隔热层。本实用新型结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。

  本实用新型属于化工设备技术领域,具体涉及一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构。

  转换气蒸汽发生器是石油化工装置中的核心设备,广泛应用在合成氨、甲醇装置及制氢装置中。发生器的操作工况极为苛刻,含有氢气、一氧化碳等还原性组分在800℃~1050℃的高温下进入发生器,必须在管程高温入口端的管板处设置特殊的高温保护装置,才能保证设备的长周期、安全、稳定运行。在482℃-649℃的温度范围、以及CO和H

  同时生成物会形成设备内部污垢,加大换热管热阻降低传热效率、换热管超温等问题,最终造成设备损坏。当采用通用的标准设计计算管板时,管板厚度一般较厚,对于较厚的管板,在后壁两侧因为较大温度梯度会额外增加管板变形的温差应力,影响管板使用寿命。

  本实用新型要解决的技术问题是:提供一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,以至少解决上述部分技术问题。

  一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,包括设于换热管高温入口端内壁上的薄金属衬管,设于换热管高温入口端的薄管板,插接于薄金属衬管内的金属导流管,以及环绕金属导流管分布的隔热结构;薄金属衬管和金属导流管之间设有第一隔热层。

  进一步地,金属导流管包括喇叭状导流管,以及与喇叭状导流管相连接的等内径导流管;等内径导流管插接于薄金属衬管内。

  进一步地,薄金属衬管采用含微量Al/Si的602CA/690高铬镍合金材料制成。

  进一步地,薄管板与换热管高温入口端之间采用深孔焊接固定,薄金属衬管外端伸出至换热管高温入口端外,薄金属衬管外端呈喇叭口状并且其外壁与薄管板和换热管高温入口端之间的焊接接头紧密贴合。

  进一步地,隔热结构包括由外至内顺序分布的耐火浇注料层、轻质浇注料层和陶纤毯层,陶纤毯层与薄管板紧密贴合。

  进一步地,耐火浇注料层与金属导流管外壁之间设有第二隔热层,第二隔热层周向包覆于金属导流管外壁上。

  进一步地,金属导流管外壁上设有位于耐火浇注料层与轻质浇注料层之间的定位板,第一隔热层周向包覆于金属导流管外壁上并延伸至换热管高温入口端外,第一隔热层和第二隔热层通过定位板定位分隔。

  进一步地,轻质浇注料层与第一隔热层紧密贴附,陶纤毯层与第一隔热层之间、以及薄管板与第一隔热层之间设有一层第三隔热层。

  本实用新型结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。

  本实用新型包括薄金属衬管、薄管板、金属导流管、隔热结构和第一隔热层,薄金属衬管通过轻度贴胀方式装配于换热管高温入口端内壁上,保证薄金属衬管与换热管内壁的紧密贴合,如此可有效防止换热管高温入口端内壁产生粉尘化腐蚀,还能降低换热管内部污垢生成,保证换热管传热效率及使用寿命。

  本实用新型薄金属衬管厚度0.5mm到1mm,采用含微量Al/Si的602CA/690高铬镍合金材料制成,可有效抗粉尘化,提高薄金属衬管使用寿命,降低换热管内部污垢生成,保证换热管传热效率。

  本实用新型薄管板采用柔性的薄管板结构,其较通用标准设计计算管板极大降低管板厚度,为管壳程的温度差提供柔性补偿结构。本实用新型在薄金属衬管内插接金属导流管,薄金属衬管与金属导流管之间设采用耐火纤维纸制成的第一隔热层,使两个金属件之间不能直接接触而发生热传导,确保换热管的壁温可控且避开金属粉尘腐蚀温度。

  本实用新型在金属导流管外周包覆隔热结构,覆隔热结构包括耐火浇注料层、轻质浇注料层和陶纤毯层,可对金属导流管起到有效隔热作用,金属导流管包括喇叭状导流管和等内径导流管,喇叭状导流管面对高温气体入口,将高温气体导入换热管并且便于金属导流管的整体固定。

  1-金属导流管、2-耐火浇注料层、3-定位板、4-陶纤毯层、5-薄管板、6-焊接接头、7-第一隔热层、8-换热管、9-薄金属衬管、10-第三隔热层、11-轻质浇注料层、12-第二隔热层、13-喇叭状导流管、14-等内径导流管。

  为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本实用新型进一步详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。

  本实用新型包括薄金属衬管、薄管板、金属导流管、隔热结构和第一隔热层,薄金属衬管通过轻度贴胀方式装配于换热管高温入口端内壁上,保证薄金属衬管与换热管内壁的紧密贴合,如此可有效防止换热管高温入口端内壁产生粉尘化腐蚀,还能降低换热管内部污垢生成,保证换热管传热效率及使用寿命。

  本实用新型薄管板采用柔性的薄管板结构,其较通用标准设计计算管板极大降低管板厚度,为管壳程的温度差提供柔性补偿结构。本实用新型在薄金属衬管内插接金属导流管,薄金属衬管与金属导流管之间设采用耐火纤维纸制成的第一隔热层,使两个金属件之间不能直接接触而发生热传导,确保换热管的壁温可控且避开金属粉尘腐蚀温度。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。金属导流管1包括喇叭状导流管13,以及与喇叭状导流管13相连接的等内径导流管14;等内径导流管14插接于薄金属衬管9内。

  本实施例2在实施例1的基础上,给出了金属导流管1更加优选的结构,具体为:金属导流管1包括喇叭状导流管13,以及与喇叭状导流管13相连接的等内径导流管14;等内径导流管14插接于薄金属衬管9内。金属导流管包括喇叭状导流管和等内径导流管,喇叭状导流管面对高温气体入口,将高温气体导入换热管并且便于金属导流管的整体固定。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。薄金属衬管9厚度0.5mm~1mm。

  本实施例3在实施例1的基础上,给出了薄金属衬管9更加优选的结构,具体为:薄金属衬管9厚度0.5mm~1mm,薄管板5厚度2-3cm。薄金属衬管9紧贴换热管8高温端换热管内壁,并通过轻度贴胀保证薄金属衬管9与换热管内壁的紧密贴合,可使两者结合紧密,结构稳固,薄金属衬管9厚度0.5mm~1mm,可有效保证换热管8正常通气量,保证换热效果。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。薄金属衬管9采用含微量Al/Si的602CA/690高铬镍合金材料制成。

  本实施例4在实施例1的基础上,给出了薄金属衬管9更加优选的结构,具体为:薄金属衬管9采用含微量Al/Si的602CA/690高铬镍合金材料制成。如此设计,可有效抗粉尘化,提高薄金属衬管使用寿命,降低换热管内部污垢生乐鱼体育成,保证换热管传热效率。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。薄管板5与换热管8高温入口端之间采用深孔焊接固定,薄金属衬管9外端伸出至换热管8高温入口端外,薄金属衬管9外端呈喇叭口状并且其外壁与薄管板5和换热管8高温入口端之间的焊接接头6紧密贴合。

  本实施例5在实施例1的基础上,给出了薄管板5、换热管8薄金属衬管9之间更加优选的连接结构,具体为:薄管板5与换热管8高温入口端之间采用深孔焊接固定,薄金属衬管9外端伸出至换热管8高温入口端外,薄金属衬管9外端呈喇叭口状并且其外壁与薄管板5和换热管8高温入口端之间的焊接接头6紧密贴合。如此设计,一方面能保证薄管板5与换热管8高温入口端之间的稳固连接,另一方面,薄金属衬管9的前端为喇叭口状扩口结构,紧贴在换热管8与薄管板5的焊接接头6上以确保薄金属衬管9的稳定性。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。隔热结构包括由外至内顺序分布的耐火浇注料层2、轻质浇注料层11和陶纤毯层4,陶纤毯层4与薄管板5紧密贴合。

  本实施例6在实施例1的基础上,给出了隔热结构更加优选的结构,具体为:隔热结构包括由外至内顺序分布的耐火浇注料层2、轻质浇注料层11和陶纤毯层4,陶纤毯层4与薄管板5紧密贴合。本实用新型在金属导流管外周包覆隔热结构,覆隔热结构包括耐火浇注料层、轻质浇注料层和陶纤毯层,可对金属导流管起到有效隔热作用。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。隔热结构包括由外至内顺序分布的耐火浇注料层2、轻质浇注料层11和陶纤毯层4,陶纤毯层4与薄管板5紧密贴合。耐火浇注料层2与金属导流管1外壁之间设有第二隔热层12,第二隔热层12周向包覆于金属导流管1外壁上。

  本实施例7在实施例6的基础上,给出了耐火浇注料层2与金属导流管1外壁之间更加优选的连接结构,具体为:耐火浇注料层2与金属导流管1外壁之间设有第二隔热层12,第二隔热层12周向包覆于金属导流管1外壁上。如此设计,可进一步保证对金属导流管的隔热效果。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。隔热结构包括由外至内顺序分布的耐火浇注料层2、轻质浇注料层11和陶纤毯层4,陶纤毯层4与薄管板5紧密贴合。耐火浇注料层2与金属导流管1外壁之间设有第二隔热层12,第二隔热层12周向包覆于金属导流管1外壁上。金属导流管1外壁上设有位于耐火浇注料层2与轻质浇注料层11之间的定位板3,第一隔热层7周向包覆于金属导流管1外壁上并延伸至换热管8高温入口端外,第一隔热层7和第二隔热层12通过定位板3定位分隔。

  本实施例8在实施例7的基础上,给出了第一隔热层7和第二隔热层12之间更加优选的连接结构,具体为:金属导流管1外壁上设有位于耐火浇注料层2与轻质浇注料层11之间的定位板3,第一隔热层7周向包覆于金属导流管1外壁上并延伸至换热管8高温入口端外,第一隔热层7和第二隔热层12通过定位板3定位分隔。如此设计,定位板3可有效实现对第一隔热层7和第二隔热层12之间的定位分隔。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。隔热结构包括由外至内顺序分布的耐火浇注料层2、轻质浇注料层11和陶纤毯层4,陶纤毯层4与薄管板5紧密贴合。耐火浇注料层2与金属导流管1外壁之间设有第二隔热层12,第二隔热层12周向包覆于金属导流管1外壁上。金属导流管1外壁上设有位于耐火浇注料层2与轻质浇注料层11之间的定位板3,第一隔热层7周向包覆于金属导流管1外壁上并延伸至换热管8高温入口端外,第一隔热层7和第二隔热层12通过定位板3定位分隔。轻质浇注料层11与第一隔热层7紧密贴附,陶纤毯层4与第一隔热层7之间、以及薄管板5与第一隔热层7之间设有一层第三隔热层10。

  本实施例9在实施例8的基础上,给出了轻质浇注料层11、陶纤毯层4、薄管板5与第一隔热层7之间更加优选的连接结构,具体为:轻质浇注料层11与第一隔热层7紧密贴附,陶纤毯层4与第一隔热层7之间、以及薄管板5与第一隔热层7之间设有一层第三隔热层10。如此设计,使隔热效果更加理想。

  如图1-5所示,本实用新型提供的一种转化气蒸汽发生器换热管高温端入口防护结构,结构简单、设计科学合理,使用方便,可有效防止换热管高温入口端发生粉尘化腐蚀,保证换热管传热效率及使用寿命。本实用新型包括设于换热管8高温入口端内壁上的薄金属衬管9,设于换热管8高温入口端的薄管板5,插接于薄金属衬管9内的金属导流管1,以及环绕金属导流管1分布的隔热结构;薄金属衬管9和金属导流管1之间设有第一隔热层7。隔热结构包括由外至内顺序分布的耐火浇注料层2、轻质浇注料层11和陶纤毯层4,陶纤毯层4与薄管板5紧密贴合。耐火浇注料层2与金属导流管1外壁之间设有第二隔热层12,第二隔热层12周向包覆于金属导流管1外壁上。金属导流管1外壁上设有位于耐火浇注料层2与轻质浇注料层11之间的定位板3,第一隔热层7周向包覆于金属导流管1外壁上并延伸至换热管8高温入口端外,第一隔热层7和第二隔热层12通过定位板3定位分隔。轻质浇注料层11与第一隔热层7紧密贴附,陶纤毯层4与第一隔热层7之间、以及薄管板5与第一隔热层7之间设有一层第三隔热层10。第一隔热层7、第二隔热层12和第三隔热层10均采用耐火纤维纸制成。

  本实施例10在实施例9的基础上,给出了第一隔热层7、第二隔热层12和第三隔热层10更加优选的结构,具体为:第一隔热层7、第二隔热层12和第三隔热层10均采用耐火纤维纸制成。如此设计,使隔热效果更加理想。

  本实用新型主要由薄管板深孔焊接+薄金属衬管+隔热结构+金属导流管结构组成。

  本实用新型薄金属衬管厚度0.5mm到1mm,紧贴高温端换热管内壁,并通过轻度贴胀保证衬管与换热管内壁的紧密贴合;薄金属衬管的前端为扩口结构,紧贴在换热管与薄管板的焊接接头上确保薄金属衬管的稳定性。在换热管的高温入口端设置薄金属衬管,材料采用602CA/690等含有微量Al、Si等合金元素的高铬镍合金的材料以抗粉尘化;薄金属衬管插入换热管内部的长度根据工艺传热计算确定,确保薄金属衬管插入末端的换热管金属壁温低于金属粉尘化温度。

  本实用新型金属导流管为一端为喇叭口的喇叭状导流管,喇叭状导流管面对高温气体入口,将高温气体导入换热管的同时可以减少对薄管板上的耐火浇筑料衬里\屏蔽板的冲刷,且便于金属导流管的固定。

  本实用新型在薄金属衬管与金属导流管之间的间隙内设置耐火纤维纸制成的第一隔热层,使两个金属件之间不能直接接触而发生热传导,确保换热管的壁温可控且避开金属粉尘腐蚀温度。

  最后应说明的是:以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,当然更不是限制本实用新型的专利范围;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围;也就是说,但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色,其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的,均应当包含在本实用新型的保护范围之内;另外,将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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