合成氣廢熱鍋爐制造技術

本實用新型專利技術公開了一種合成氣廢熱鍋爐，包括爐體、大管板以及設置在大管板上的若干U型換熱管，所述大管板中心對應的至少一列U型換熱管以水平中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，或者所述大管板中心對應的至少一排U型換熱管以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管以水平中心線為軸線進行彎曲布置，彎曲方向不同的兩部分U型換熱管的直段長度不同。本實用新型專利技術在大管板上采用的水平/垂直交錯式布管結構，能夠在空間利用上達到布管數量的最大化，在相同設備直徑下提高排管數量，從而有效增加換熱面積，其不僅適用于工業裝置大型化需要，而且還能合理的減小設備直徑，使得設備結構更緊湊。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于化工設備
，特別涉及一種以煤、油、氣為原料生產合成氨裝置中的合成氣廢熱鍋爐。
技術介紹
合成氣廢熱鍋爐（簡稱合成廢鍋）是以煤、氣、油等生產合成氨的工藝裝置中的核心設備。由于其使用工況復雜和惡劣，目前國內生產的規模大的合成氨裝置仍然大量采用進口。國內設計的合成氣廢鍋只能用在小型裝置上，并且由于設計上存在各種技術問題，合成氣廢鍋存在著直徑大、結構復雜，制造難度大、投資大、檢修困難、安全和穩定性差難以保證等問題，成為整個裝置穩定和長周期生產，以及裝置大型化的瓶頸。現在國內也有各種類型結構的合成氣廢鍋的設計和使用，但也存在一些問題，如：（1）常規的放射梅花狀排管結構，管板面必須有環狀的非布管區，因此，設備直徑大，U型管結構復雜，規格多且安裝難度大，而且由于排管數量的制約，設備無法適應裝置規模放大要求；（2）大小管板間的金屬套管結構不合理，造成套管處氣流短路，進而造成管頭焊縫裂紋；（3）進口內金屬管箱不可拆，設備無法檢修；（4）由于小管板不可拆，在金屬套管或管頭出現問題后，無法更換和修理。因此，開發具有自有知識產權和專利技術的、獨特的、安全的、穩定可靠的，并且是可以再放大的一種合成氣廢鍋，是國產化大型合成氨及其它類似裝置的核心內容。
技術實現思路
本技術的專利技術目的在于：針對上述存在的問題，提供一種在相同設備直徑下能夠有效增加換熱面積，并合理控制換熱管長度，從而適用于工業裝置大型化需要，而且還能合理減小設備直徑的合成氣廢熱鍋爐。本技術的技術方案是這樣實現的：合成氣廢熱鍋爐，包括爐體、大管板以及設置在大管板上的若干U型換熱管，其特征在于：所述大管板中心對應的至少一列U型換熱管以水平中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，或者所述大管板中心對應的至少一排U型換熱管以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管以水平中心線為軸線進行彎曲布置，彎曲方向不同的兩部分U型換熱管的直段長度不同。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其彎曲方向相同的多個U型換熱管中，其相鄰U型換熱管的進、出口交錯布置。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其彎曲方向相同的多個U型換熱管中，其U型換熱管的直段長度一致。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其在所述爐體下部管箱的管箱進氣管內設置有內襯筒，在所述管箱進氣管與內襯筒之間設置有多個Ω型膨脹節。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其在所述大管板下方設置有小管板，所述小管板通過拉桿與大管板連接固定，所述小管板將管箱分為相互獨立的兩部分空間，所述小管板與大管板之間形成的出氣空間與U型換熱管的出口端連通，另一部分的進氣空間與U型換熱管的進口端連通。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其所述U型換熱管的進口端通過導流管與進氣空間連通，所述導流管一端由U型換熱管的進口端插入，所述導流管與U型換熱管前端之間的間隙內設置有耐火纖維隔離層A，所述導流管插入U型換熱管進口端內的端部呈喇叭狀結構。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其在所述小管板與大管板之間、導流管外周套接有套管，所述套管端部與U型換熱管進口端端面之間設置有耐火纖維隔離層B。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其在所述套管內、導流管外周設置有多個限位塊，所述多個限位塊對導流管形成徑向限位，所述套管前端部通過環板與導流管固定連接，在所述套管后端部設置有與限位塊對應配合的限位環。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其在所述小管板與大管板之間、拉桿外周套有定距管，所述定距管兩端分別抵靠在小管板與大管板的對應端面，所述拉桿一端穿過小管板和定距管后固定連接在大管板上，通過螺接在拉桿上的鎖緊螺母將小管板、大管板以及定距管連接在一起。本技術所述的合成氣廢熱鍋爐，其所述小管板為多塊可拆結構，所述小管板邊緣部分通過固定拉桿與管箱內的分隔筒連接，在所述小管板邊緣部分與分隔筒之間設置有墊片。本技術的有益效果是：1、本技術中大管板上采用的水平/垂直交錯式布管結構，能夠在空間利用上達到布管數量的最大化，在相同設備直徑下提高排管數量，從而有效增加換熱面積，其不僅適用于工業裝置大型化需要，而且還能合理的減小設備直徑，使得設備結構更緊湊。2、本技術中換熱管的直段長度僅有兩個規格，設計、安裝比較簡單，不需要采用更復雜的空間設計來避免換熱管之間相互干涉來滿足工藝要求的布管數量，并為U型換熱管的制造提供了便利。3、本技術中相鄰U型換熱管的進、出口錯開布置，可使管板的溫度分布更為均勻，溫差應力更小，由于管板表面均可布置換熱管，布管無盲區，因此，整個管板面的溫度均為一致的，減少了管板的內應力，設備更為安全。4、本技術中U型換熱管的進口端與導流管連接，導流管插入U型換熱管部分與U型換熱管之間設置耐火纖維隔離層，有效隔離了進口高溫氣體對管板以及換熱管焊接接頭的影響，防止因為熱傳導造成換熱管接頭及管板的材料的強度降低，同時也有效地降低厚管板內部的溫差應力，而且導流管端部采用喇叭狀結構，更有利于將高溫流體導入換熱管，而且便于固定耐火纖維層防止纖維脫落，同時防止導流管在換熱管內的振動。5、本技術中大、小管板之間的連接結構能夠有效支撐和固定大小管板之間的距離，保持小管板的穩定，保證套管與管板間的有效安裝距離和壓緊力，防止松弛，同時也可實現小管板的拆卸。6.本技術中在管箱進口管內設置內襯筒，并在兩者之間設置膨脹節，能夠降低各承壓部件的厚度，同時解決膨脹協調。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖2是本技術中大管板上U型換熱管進、出口的分布圖。圖3是本技術中U型換熱管與大、小管板連接處的結構示意圖。圖4是圖3中A部放大圖。圖5是本技術中大、小管板的連接結構示意圖。圖6是本技術中管箱進口管處的結構示意圖。圖中標記：1為爐體，2為大管板，3為U型換熱管，4為小管板，5為拉桿，6a為出氣空間，6b為進氣空間，7為導流管，8為耐火纖維隔離層A，9為套管，10為耐火纖維隔離層B，11為限位塊，12為環板，13為限位環，14為定距管，15為固定拉桿，16為分隔筒，17為墊片，18為管箱，19為管箱進氣管，20為內襯筒，21為Ω型膨脹節。具體實施方式下面結合附圖，對本技術作詳細的說明。為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。如圖1-4所示，合成氣廢熱鍋爐，包括爐體1、大管板2以及設置在大管板2上的若干U型換熱管3，所述大管板2中心對應的兩列U型換熱管3以水平中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管3以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，或者所述大管板2中心對應的兩排U型換熱管3以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管3以水平中心線為軸線進行彎曲布置，彎曲方向不同的兩部分U型換熱管3的直段本文檔來自技高網...

【技術保護點】
合成氣廢熱鍋爐，包括爐體（1）、大管板（2）以及設置在大管板（2）上的若干U型換熱管（3），其特征在于：所述大管板（2）中心對應的至少一列U型換熱管（3）以水平中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管（3）以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，或者所述大管板（2）中心對應的至少一排U型換熱管（3）以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管（3）以水平中心線為軸線進行彎曲布置，彎曲方向不同的兩部分U型換熱管（3）的直段長度不同。

【技術特征摘要】
1.合成氣廢熱鍋爐，包括爐體（1）、大管板（2）以及設置在大管板（2）上的若干U型換熱管（3），其特征在于：所述大管板（2）中心對應的至少一列U型換熱管（3）以水平中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管（3）以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，或者所述大管板（2）中心對應的至少一排U型換熱管（3）以垂直中心線為軸線進行彎曲布置，其余的U型換熱管（3）以水平中心線為軸線進行彎曲布置，彎曲方向不同的兩部分U型換熱管（3）的直段長度不同。
2.根據權利要求1所述的合成氣廢熱鍋爐，其特征在于：彎曲方向相同的多個U型換熱管（3）中，其相鄰U型換熱管（3）的進、出口交錯布置。
3.根據權利要求1所述的合成氣廢熱鍋爐，其特征在于：彎曲方向相同的多個U型換熱管（3）中，其U型換熱管（3）的直段長度一致。
4.根據權利要求1所述的合成氣廢熱鍋爐，其特征在于：在所述爐體（1）下部管箱（18）的管箱進氣管（19）內設置有內襯筒（20），在所述管箱進氣管（19）與內襯筒（20）之間設置有多個Ω型膨脹節（21）。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的合成氣廢熱鍋爐，其特征在于：在所述大管板（2）下方設置有小管板（4），所述小管板（4）通過拉桿（5）與大管板（2）連接固定，所述小管板（4）將管箱（18）分為相互獨立的兩部分空間，所述小管板（4）與大管板（2）之間形成的出氣空間（6a）與U型換熱管（3）的出口端連通，另一部分的進氣空間（6b）與U型換熱管（3）的進口端連通。
6.根據權利要求5所述的合成氣廢熱鍋爐，其特征在于：所述U型換熱管（3）的進...

【專利技術屬性】
技術研發人員：晉虹，劉維紅，蔡秋云，李國龍，
申請(專利權)人：中國成達工程有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51