反旋向折流翅片管加熱爐制造技術

本實用新型專利技術是關于一種反旋向折流翅片管加熱爐，涉及機械工程裝備中的設計及建造。加熱爐由爐墻、管板、爐管和彎頭箱等主要零部件組成，爐管可以部分是或全部是螺旋翅片管，但其沿著煙氣流向排列的前后相鄰的兩部分翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的，組成反旋向折流翅片管排，這種新型排列組合結構的翅片管除了具有傳統翅片主要的增大換熱面積的功能外，還新增了對管排間流動的煙氣的折流作用，以及對沉積在翅片根部爐管表面的煙塵具有攪動吹掃作用，同時具備多重功能，與傳統加熱爐結構相比，新的反旋向折流翅片管加熱爐沒有增加材及制造投入就可以提高其熱效率，更加適用于各種高效節能設備和熱交換設備的需要。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術是關于石油煉制、石油化工及其他化工工藝過程對流體介質的管式加熱爐的 一種反旋向折流翅片管加熱爐，爐管的翅片旋向及翅片管排列方式是新型結構，還說明了設 計及建造技術，屬于機械工程裝備中的設計及建造領域。2
技術介紹
(1) 傳統加熱爐的結構設計及功能加熱爐是石油化工中的龍頭，包括常壓爐、減壓爐、制氫爐、重整爐、焦化爐、轉化爐 及裂解爐等。管式加熱爐的作用于是將介質(油料或氣體)加熱至工藝所需的溫度。爐體的四面由高大的爐墻圍成爐膛，爐墻由工字鋼等型鋼鋼架上鋪焊鋼板，鋼板上分布 焊接保溫釘，在保溫釘之間澆鑄入隔熱和耐磨材料。爐墻上安裝的支架支持著管板，爐管穿 過帶孔的管板由管板支持，爐管可以部分是螺旋翅片管或全部是螺旋翅片管，爐管兩端通過 彎頭聯接，爐管內流過的是需要加熱的油料，爐管外面在爐膛內垂直從下往上(或水平從左到 右、從右到左)流過的是高溫煙氣或熱風，熱量通過管壁傳給管內的油料。一般來說，為了充分平衡和利用各種熱源，加熱爐由附圖l所示的7組結構相同的模塊 上下疊裝而成。如果只把集箱、端管板、翅片管、中間管板和彎頭按要求組裝到一起，這就 是一組盤管，四面再由高大的爐墻圍起一組盤管即成為一個模塊。(2) 傳統加熱爐的建造技術及其存在的問題目前，加熱爐的建造方法分為兩種， 一種是在制造廠制成模塊后運到裝置現場吊裝，另 一種是直接在裝置現場對爐墻、管板、爐管、彎頭等進行安裝。無論哪一種方法，爐體結構 設計及建造均沒有對其中翅片管的翅片旋向排列方式提出技術要求。實際上，對絕大多數翅片管制造廠來說，在表面光滑的鋼管外圓上螺旋纏繞鋼帶而成的 翅片管其鋼帶的纏繞方向一般時同一個方向的，或者是如圖2所示的左旋，或者是如圖3所 示的右旋，由該廠安裝的焊機結構功能而定。結果是，由同一翅片旋向的翅片管排列在一起時，就組成圖4所示同旋向折流翅片管排， 管外的高溫煙氣很順暢、很容易就流了過去， 一方面煙氣與翅片的接觸換熱時間縮短了，另 一方面煙氣在翅片表面容易形成穩定的層流，對沉積在翅片根部爐管表面的煙塵沒有攪動吹 掃作用，增加了熱對流的難度，總的是這種排管方法影響了加熱爐熱效率的進一步提高。由此可見，對石油化工加熱爐進行設計及建造技術方面的改進，改變傳統的同旋向折流 翅片管加熱爐為相鄰排管反旋向折流翅片管加熱爐，可以提高加熱爐熱效率及經濟效益，具 有很強的工程和社會經濟意義。
技術實現思路
本技術是關于一種反旋向折流翅片管加熱爐，加熱爐由爐墻、管板、爐管和彎頭箱 等主要零部件組成，其中爐管可以部分是螺旋翅片管或全部是螺旋翅片管，但其沿著煙氣流 向排列的前后(或上下、或左右)相鄰的兩部分翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的，組成圖 5所示反旋向折流翅片管排，這種新型排列組合結構的翅片管除了具有傳統翅片主要的增大換熱面積的功能外，還新增了對管排間流動的煙氣的折流和攪動作用\本技術主要解決兩大技術問題。 一是提高爐管外表面的傳熱膜系數，解決加熱爐熱效率偏低、無法進一步提高加熱爐熱效率的全行業性技術問題；二是除垢，加熱爐的熱煙氣 流是通過燃燒油料或可燃氣體產生的，由于燃料雜質或燃燒不充分，燃燒產物中含有灰燼顆 粒并部分沉積在翅片根部爐管表面，阻礙了管壁內外兩種介質的熱交換，因此煙氣的折流還 可以..對沉積在翅片根部爐管表面的煙塵具有攪動吹掃作用，使燃燒灰燼大部分從爐頂的煙 道排走，解決灰燼沉積問題，從第二個層次上進一步提高加熱爐的熱效率，最終達到節能的 目的。具體地說，(1)爐中安裝的由基管和翅片組合而成的翅片管設置有兩種結構形式， 一種的翅片旋向是順時針右旋向的，另一種的翅片旋向是反時針左旋向的。(2)爐中安裝的由基管和翅片組合而成的翅片管有設置多種排列形式第一種是在同一組模塊中，其沿著煙氣流 向排列的前后、(或上下、或左右)相鄰的兩排翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的，如果前 一排是順時針右旋向的，后一排的翅片旋向則是反時針左旋向的；第二種是在同一組模塊中， 其沿著煙氣流向排列的前后、(或上下、或左右)相鄰的兩部分翅片管上的螺旋翅片的旋向是 相反的，如果前兩排是順時針右旋向的，后兩排的翅片旋向則是反時針左旋向的；第三種是 在同一臺爐的不同模塊之間，其沿著煙氣流向排列的前后、(或上下、或左右)相鄰的兩組模 塊內部排列的翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的，如果前一組模塊內部排列的翅片管全部 是順時針右旋向的，后一組模塊內部排列的翅片管則全是反時針左旋向的。(3)對沿著煙氣 流向排列的前后相鄰的兩部分翅片管的數量可以是數量相同的兩排、三排或四排，依此類推， 各部分的數量還可以是不相同的形式，即兩排左旋、三排右旋，或其他數量組合等等。(4)爐 中設置安裝的由順時針右旋向和反時針左旋向的兩種翅片管，其整體有多種結構形式，也就是說其基管管軸中心線可以是直的、彎的或其他非直的結構。(5)爐中設置安裝的由順時針 右旋向和反時針左旋向的兩種翅片管，其材料組合有多種形式，也就是說其基管和翅片可由 不同材料組合而成。總之，反旋向折流翅片管加熱爐同時具備增大換熱面積和折流煙氣等多重功能，與傳統 加熱爐結構相比，新建的反旋向折流翅片管加熱爐沒有增加材及制造投入就可以提高其熱效 率，更加適用于各種高效節能設備和熱交換設備的需要。從功能角度看，這里的折流翅片相當于在石油化工裝置里大量使用的管殼式換熱器的管 束折流板，折流板對換熱流體的折流作用原理早已應用了上百年，只不過一直廣泛應用在流 體中的液體介質的折流，應用到氣體介質的折流中實在罕見，基本是一片空白。附圖說明圖1所示是由7組結構相同的模塊上下疊裝而成加熱爐典型結構示意圖。 圖2所示是翅片左旋的一.段翅片管。 圖3所示是翅片右旋的一段翅片管。圖4所示是翅片同旋向的兩段翅片管排，箭頭顯示煙氣直接順暢地經過了管排，圖中的 標志1表示從翅片管的任意一端觀察翅片的纏繞方向為右旋方向，帶箭頭的粗虛線標志2表 示從兩排翅片管流過的煙氣流道軌跡是一條直線的，流動較為順暢。圖5所示是翅片反旋向的兩段翅片管排，顯示煙氣受到反旋向翅片的折流作用才能經過 管排。圖中的標志3表示從翅片管的任意一端觀察翅片的纏繞方向為左旋方向，帶箭頭的粗 虛線標志4表示從兩排翅片管流過的煙氣流道軌跡是一兩次折彎的路線，流動較為困難。具體實施方式實施例1首先，翅片管制造廠應對其翅片管焊接裝置略加改造，以具備同時生產左旋和右旋翅片 管的條件。具體來說，如果原來旋轉鋼管的床頭箱(類似于車床的床頭箱)只有單向旋轉功能， 那就要調整原來電機的電原接線方式，使其運行時轉向相反，或者在原旋向基礎上增加多一 項反轉的功能；如果原來旋轉鋼管的床頭箱已經具有雙向旋轉功能，那就不必進行這一部改 造。其次，改造翅片管焊接裝置的電極安裝方位，以適應相應的旋向需要。 再次；在設計加熱爐時，對沿著煙氣流向排列的前后相鄰的兩排翅片管提出翅片反旋向的 技術要求，對所需要的不同旋向的翅片管在模塊或爐中的安裝方位在圖紙上作出醒目的標記，對其數量準確統計并標記在圖紙標題欄中，以便對應生產。最后，組裝加熱爐時，嚴格按設計圖紙要求的排管方式進行排管。加熱爐的其他建造方式 與傳統工藝相同。實施例2本實施例除以下技術特征外，其他同實施例l:對沿著煙氣流向排列的前后相鄰的兩本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種反旋向折流翅片管加熱爐，加熱爐由爐墻、管板、爐管和彎頭箱等主要零部件組成，爐墻上安裝的支架支持著管板，爐管穿過帶孔的管板由管板支持，爐管兩端通過彎頭聯接，其中爐管可以部分是螺旋翅片管或全部是螺旋翅片管，其特征是沿著煙氣流向排列的前后相鄰的翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的，包括三種旋向相反形式，第一種是相鄰的兩排翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的，第二種是相鄰的兩部分翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的，第三種是相鄰的兩組模塊內部排列的翅片管上的螺旋翅片的旋向是相反的。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳孫藝，柳曾典，
申請(專利權)人：茂名重力石化機械制造有限公司，柳曾典，
類型：實用新型
國別省市：44[]