本實用新型涉及石油煉制、石油化工及其它化工中的管式加熱爐技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種盤管可抽離的加熱爐。
背景技術(shù):
(1) 傳統(tǒng)加熱爐的結(jié)構(gòu)設(shè)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(zhuǎn)化爐及裂解爐等。管式加熱爐的作用是將介質(zhì)(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,爐管內(nèi)流過的是需要加熱的油料,爐管外面在爐膛內(nèi)從下往上流過的是高溫?zé)煔饣驘犸L(fēng),熱量通過管壁傳給管內(nèi)的油料或其它介質(zhì)。
例如,乙烯裂解爐由對流段和輻射段兩大段上下組裝而成,一臺15萬噸/年乙烯裂解爐對流段一般整體尺寸往往達到長18m×高28m×寬3m,屬于高聳的鋼結(jié)構(gòu)建筑物。
(2) 目前的加熱爐建造方法
由于歷史原因,爐體建造中傳統(tǒng)的習(xí)慣做法是機械制造廠生產(chǎn)管板、翅片管和彎頭等配件,然后由建設(shè)公司負責(zé)在工地現(xiàn)場將這些零件與鋼結(jié)構(gòu)爐墻一起組裝成爐體整體。在裝置現(xiàn)場組焊,其爐管的穿進、與彎頭的組焊及焊縫的射線檢測、焊縫缺陷的反修、爐墻表面嚴格的噴漆均因露天高空施工帶來諸多不便,與現(xiàn)代工程管理的HSE方針有差距,爐墻耐磨隔熱襯里受天氣影響會變形開裂、松脫或雨淋失效。
本世紀初,模塊式石油化工加熱爐建造技術(shù)得到開發(fā)應(yīng)用,每一臺加熱爐由若干件長方體形的模塊疊裝或拼裝而成,每一件模塊包括兩側(cè)爐墻、爐墻內(nèi)側(cè)的支耳、管板、爐管、中間的集箱和兩端的彎頭箱,在每一模塊靠近底部的兩爐墻上設(shè)有兩側(cè)爐墻間距的調(diào)節(jié)及固定機構(gòu),調(diào)節(jié)機構(gòu)穿過爐墻的壁厚、在兩側(cè)爐墻之間是互相對稱配搭成套的。模塊頂部連接有方便吊裝用的桁架結(jié)構(gòu)或吊耳。每一組模塊的爐墻上下面均開有大量的圓形螺栓孔。改變加熱爐在裝置工地現(xiàn)場進行零部件的組裝焊接為現(xiàn)場的模塊化“搭積木”式施工新方法。技術(shù)路線是:(1)根據(jù)加熱爐的總體尺寸和交通運輸路線,把加熱爐整體分割設(shè)計為長、寬、高及重量合適的若干件,這樣達到化整為零的目的;(2)完全在制造廠車間廠房內(nèi)組焊爐體各模塊;(3)把模塊運輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場安裝即可。
(3) 模塊化設(shè)計建造技術(shù)存在的問題
現(xiàn)有的模塊化建造方法均是先組裝焊接好各個換熱盤管模塊,然后把多個完整換熱盤管模塊進行搭建,而對流段下部盤管因輻射及較高溫?zé)煔猸h(huán)境往往選用高等級材料的爐管,爐管的供貨周期相對較長,滯后了對流段下部模塊的制造供貨,與裝置現(xiàn)場安裝需要首先安裝下部模塊的要求相矛盾,成為重大工程項目建設(shè)進度的關(guān)鍵。
無論是加熱爐的傳統(tǒng)建造技術(shù)還是創(chuàng)新的模塊化建造技術(shù)都存在一個共同的老爐墻修復(fù)問題。對流段的襯里一般為輕質(zhì)澆注料形式,裂解爐運行過程中,一旦爐墻澆注料老化或其他原因產(chǎn)生開裂、剝落,需要修復(fù)時,必須立即停爐,然后打開彎頭箱,破壞爐管與彎頭間焊縫,將爐管抽出,再修復(fù)襯里或調(diào)整爐管,拆掉的彎頭也不能再重復(fù)使用。這過程中整個裂解爐裝置必須停止工作,再拆裝和修復(fù),工作量非常龐大,工作難度較高。因為爐墻內(nèi)空間較為狹窄,又是在裝置現(xiàn)場施工,施工環(huán)境和施工設(shè)備均比較差,無法保證修復(fù)襯里的質(zhì)量,不能保證裂解爐有較高的熱效率和較長的使用壽命,使對流段維修成本較高,存在安全隱患。
由此可見,對石油化工加熱爐進行設(shè)計及建造技術(shù)方面的改進,可以提高經(jīng)濟效益,具有很強的工程意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠提高建造和維護檢修工作效率,并可縮短安裝周期、靈活操作的盤管可抽離的加熱爐。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供以下技術(shù)方案:
提供一種盤管可抽離的加熱爐,由若干個換熱盤管模塊組裝而成,所述換熱盤管模塊包括兩側(cè)的爐墻、設(shè)置于所述爐墻的兩端的彎頭箱和設(shè)置于所述爐墻內(nèi)的盤管,盤管由管板、爐管、彎頭、凸緣短管和集箱連接組焊而成,所述管板支承在所述爐墻內(nèi)側(cè)的支耳上,所述盤管能夠被從所述爐墻內(nèi)抽出或被推進所述爐墻。
其中,所述盤管為一體組焊的盤管,且所述盤管能夠整體從所述爐墻內(nèi)抽出或推進。
其中,所述盤管由若干組分盤管堆疊組成,若干組分盤管的管板之間為固定連接,所述盤管能夠整體從所述爐墻內(nèi)抽出或推進。
其中,所述盤管由若干組分盤管堆疊組成,若干組分盤管的管板之間為滑動連接,所述盤管能夠整體從所述爐墻內(nèi)抽出或推進,或部分所述分盤管能夠從所述爐墻內(nèi)抽出或推進。
其中,所述爐墻內(nèi)側(cè)的支耳的組數(shù)與所述分盤管的數(shù)量相對應(yīng),且每組分盤管的管板分別支承在每組支耳上。
其中,所述爐墻內(nèi)側(cè)僅設(shè)置有一組支耳,若干組分盤管的底層分盤管的管板支承于所述支耳,其余分盤管往上堆疊。
其中,所述爐墻內(nèi)側(cè)僅設(shè)置有一組支耳,若干個分盤管頂層的分盤管的管板支承于所述支耳,其余分盤管通過吊掛鉤往下堆疊。
其中,所述管板設(shè)置有若干塊,且相鄰所述管板之間設(shè)置有定距管。
其中,所述盤管由若干組分盤管堆疊組成,不同所述分盤管的管板之間的距離可調(diào)節(jié)設(shè)置,上下分盤管的管板在橫截面設(shè)置有間距,和/或上下分盤管在縱軸線方向設(shè)置有間距。
其中,所述爐管與所述管板之間固定連接或滑動連接。
本實用新型的有益效果:
本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐,由若干個換熱盤管模塊組裝而成,換熱盤管模塊包括兩側(cè)的爐墻、設(shè)置于爐墻的兩端的彎頭箱和設(shè)置于爐墻內(nèi)的盤管,盤管包括管板、爐管和彎頭,管板支承在爐墻內(nèi)側(cè)的支耳上,盤管能夠被從爐墻內(nèi)抽出或被推進爐墻。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請在使用時,打開彎頭箱后,盤管能夠被從爐墻內(nèi)抽出或被推進爐墻,具有以下優(yōu)點:(1)通過把加熱爐的下部換熱管模塊的盤管改變在裝置工地現(xiàn)場進行組裝焊接,完善了“搭積木”模塊式加熱爐的高效安全施工新方法;(2)建造時上部的模塊不受下部的模塊的爐管供貨周期影響,可以先建造爐墻等其余部分,后續(xù)再推進盤管,生產(chǎn)條件和產(chǎn)品質(zhì)量狀況得到改善,避免露天施工工地受不良天氣的影響,大大減少了工地現(xiàn)場高空作業(yè)和交叉作業(yè),不影響其他模塊的安裝,保證項目工期;(3)適用于空調(diào)、化工、石油化工、電力能源、鋼鐵冶煉行業(yè)中的換熱設(shè)備領(lǐng)域,避免工地現(xiàn)場焊接焊縫需進行射線探傷對環(huán)境的影響,設(shè)計技術(shù)理念符合國際上流行的石化設(shè)備制造檢修HSE(健康、安全、環(huán)境)制度;(4) 方便建造、檢修和更換容易損壞的個別盤管,結(jié)構(gòu)簡單,能夠延長整臺加熱爐的使用壽命。
附圖說明
利用附圖對本實用新型作進一步說明,但附圖中的實施例不構(gòu)成對本實用新型的任何限制,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第一種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第二種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第三種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第四種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖3的A向的示意圖。
圖6為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第五種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第六種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第七種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本實用新型的一種盤管可抽離的加熱爐的第八種盤管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1至圖9包含的附圖標記:
1——爐管、2——管板、3——定距管,
4——第一分盤管、5——第二分盤管、6——第一分盤管的管板、7——第二分盤管的管板、8——滑動副,
9——固定面、10——滑動爐管、11——管孔間隙,
12——固定爐管、13——管孔、20——滾輪,
14——第三分盤管、15——支耳、16——爐墻、17——頂梁、18——底梁、19——第三分盤管管板,
20——滾輪、21——吊掛鉤。
A——盤管的橫向、B—— 盤管的縱向、L —— 分組盤管的管板間距、L1 、 L2—— 分組盤管內(nèi)的兩種管板間距。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例及附圖對本實用新型進行詳細說明。
實施例1
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐之一,加熱爐由若干個換熱盤管模塊組裝而成,其中換熱盤管模塊參見圖1和圖7所示,換熱盤管模塊包括兩側(cè)的爐墻16、頂梁17、底梁18、設(shè)置于爐墻16的兩端的彎頭箱和設(shè)置于爐墻16內(nèi)的盤管,盤管由若干塊管板2、爐管1、彎頭、凸緣短管和集箱(圖中沒畫出)連接組焊而成,爐管1穿設(shè)于管板上的管孔13,盤管通過管板2上的支腳支承在爐墻16內(nèi)側(cè)的支耳15上,圖1中盤管為一體組焊的盤管,圖7中盤管由三組分盤管組成,盤管能夠整體或部分從爐墻16內(nèi)抽出或推進。相鄰管板2之間設(shè)置有定距管3,用于保證管板2之間的間距L1和L2,L1和L2相等或者不等。爐管1的兩端由彎頭串聯(lián)或與集箱組焊。頂梁17和底梁18起到寬度定位以及提高模塊整體剛性的作用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請在使用時,打開彎頭箱后,盤管能夠被從爐墻內(nèi)抽出或被推進爐墻,具有以下優(yōu)點:(1)通過把加熱爐的最下部換熱管模塊的盤管改變?yōu)樵谘b置工地現(xiàn)場進行組裝焊接,完善了“搭積木”模塊式加熱爐的高效安全施工新方法;(2)建造時不受爐管供貨周期影響,生產(chǎn)條件和產(chǎn)品質(zhì)量狀況得到改善,避免露天施工工地受不良天氣的影響,大大減少了工地現(xiàn)場高空作業(yè)和交叉作業(yè);(3)適用于空調(diào)、化工、石油化工、電力能源和鋼鐵冶煉行業(yè)中的換熱設(shè)備領(lǐng)域,避免工地現(xiàn)場焊接焊縫需進行射線探傷對環(huán)境的影響,設(shè)計技術(shù)理念符合國際上流行的石化設(shè)備制造檢修HSE(健康、安全、環(huán)境)制度;(4) 方便建造、檢修和更換容易損壞的個別盤管,結(jié)構(gòu)簡單,能夠延長整臺加熱爐的使用壽命。
實施例2
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之二,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例1相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例1中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區(qū)別在于,參見圖2所示,盤管由兩組分盤管堆疊組成,第一分盤管4的管板6和第二分盤管5的管板7之間形成滑動副8,為滑動連接,盤管能夠整體從爐墻內(nèi)抽出或推進,或部分的分盤管能夠從爐墻內(nèi)抽出或推進。盤管進一步分開為兩個分盤管,減輕重量,方便把盤管從模塊的一端抽出或推入。
實施例3
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之三,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例1相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例1中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區(qū)別在于,參見圖3所示,盤管由兩組組分盤管堆疊組成,兩組分盤管的管板之間的接觸面為固定面9,為固定連接,盤管能夠整體從爐墻內(nèi)抽出或推進。盤管進一步分開為兩個分盤管,方便運輸,減輕重量,方便把盤管從模塊的一端抽出或推入。
實施例4
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之四,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例2相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例2中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例2的區(qū)別在于,參見圖4所示,盤管由兩組分盤管堆疊組成,上下分盤管的管板之間的距離可調(diào)節(jié)設(shè)置,上下分盤管的管板在橫截面設(shè)置有間距L,上下分盤管在縱軸線方向設(shè)置有間距。
實施例5
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之五,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例2相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例2中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例2的區(qū)別在于,參加圖5所示,圖5為圖3的A向視圖,表述了第一分盤管4的管板6下表面和第二分盤管5的管板7的上表面7之間結(jié)構(gòu),管板7設(shè)置有凹槽,管板6落在凹槽內(nèi),第一分盤管4受到限位而不能沿盤管的橫向A向滑動,只能沿盤管的縱向B向滑動。也可以把上管板6的底面制造成人字形,叉在下管板7的上面,兩者之間亦不能沿A向滑動。圖5中,滑動爐管10和管板2的管孔之間存在間隙11,所以滑動爐管10能夠沿B向滑動。
實施例6
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之六,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例5相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例5中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例5的區(qū)別在于,參加圖6所示,圖6亦為圖3的A向視圖,固定爐管12和管板7的管孔之間不存在管孔間隙,而是形成管孔貼緊13,所以爐管12只能與管板7一起沿B向滑動,爐管不能單獨滑動。
實施例7
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之七,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例1相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例1中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例1的區(qū)別在于,參見圖7所示,盤管由三組分盤管堆疊組成,爐墻內(nèi)側(cè)的支耳15的組數(shù)與分盤管的數(shù)量相對應(yīng),且每組分盤管的管板分別支承在每組支耳上。安裝時可從下往上裝,先裝上第一分盤管4,再裝第二分盤管5,最后裝第三分盤管14,或者按其他順序安裝。為方便盤管的推進或抽出,可在盤管下部安裝一對滾輪20,滾輪20在盤管安裝后可拆下。
實施例8
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之八,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例7相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例7中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例7的區(qū)別在于,參見圖8所示,爐墻16內(nèi)側(cè)僅設(shè)置有一組支耳15,三組分盤管的底層分盤管的管板支承于支耳,其余分盤管往上堆疊。安裝時只能從下往上裝,先把第一分盤管4安裝在唯一的支耳上,再安裝第二分盤管5到第一分盤管4上,最后裝第三分盤管14到第二分盤管5。
實施例9
本實施例的一種盤管可抽離的加熱爐的具體實施方式之九,本實施例的主要技術(shù)方案與實施例7相同,在本實施例中未解釋的特征,采用實施例7中的解釋,在此不再進行贅述。本實施例與實施例7的區(qū)別在于,參見圖9所示,爐墻16內(nèi)側(cè)僅設(shè)置有一組支耳15,三組分盤管第三分盤管14的管板支承于支耳,其余分盤管通過吊掛鉤往下堆疊。安裝時只能從上往下裝,先把第三分盤管14安裝在唯一的支耳15上,再通過吊掛鉤20把第二分盤管5安裝到第三分盤管14上,最后通過吊掛鉤21把第一分盤管4吊掛到第二分盤管5上。
最后應(yīng)當說明的是,以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案,而非對本實用新型保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。