[實用新型]具有緩沖熱應力與提高換熱效率的水冷壁管鰭片

有效

• 申請號: 201821332152.1
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN208983314U
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 張超;張向軍;楊文濤;祖平文;田樹高;聶海軍;張琦
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F22B37/10
• 分類號: F22B37/10;F23M5/08;F28F1/22;F28F21/08
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本實用新型涉及一種具有緩沖熱應力與提高換熱效率的水冷壁管鰭片。目前，鰭片與水冷壁管連接的形式大多為兩根水冷壁管間平行加焊有鰭片，鰭片呈“一”字型。這種布置方式易形成爆管，而且影響換熱效率。本實用新型包括一號水冷壁管、二號水冷壁管、一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片，一號圓弧鰭片的一側與二號圓弧鰭片的一側連接，一號圓弧鰭片的另一側與一號水冷壁管連接，二號圓弧鰭片的另一側與二號水冷壁管連接；一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片均為弧形結構，一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片反向連接，一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片相連接形成“S”型結構的S型鰭片。本實用新型增大了熱膨脹范圍和換熱面積，降低了熱應力，提高了換熱效率。

技術領域

本實用新型涉及一種具有緩沖熱應力與提高換熱效率的水冷壁管鰭片，廣泛應用于電站鍋爐領域。

背景技術

為了提高燃煤電站鍋爐換熱效率，節省燃料使用，提高電力生產領域經濟效益，在大中型鍋爐爐膛水冷壁制造中，大多采用鰭片與水冷壁管連接的形式布置。這種布置大多為H型結構，即兩根水冷壁管間平行加焊有鰭片，從軸向端面看鰭片呈“一”字型，如申請號為201721833814.9的中國專利。在實際運行中，當鍋爐燃燒工況變化較大時，溫度偏差與膨脹不暢在鰭片與水冷壁管焊縫連接處產生較大熱應力，極易引起水冷壁管與鰭片焊縫拉裂，形成爆管。此外，水冷壁管與鰭片實際焊接過程中，由于焊接人員焊接水平不高，焊縫質量低降低了焊縫強度，無疑助長了水冷壁爆管泄漏的發生。同時，相鄰兩水冷壁管間距小，上述布置換熱面積較小，影響換熱效率。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種設計合理的具有緩沖熱應力與提高換熱效率的水冷壁管鰭片，增大了熱膨脹范圍和換熱面積，降低了熱應力，提高了換熱效率。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：一種具有緩沖熱應力與提高換熱效率的水冷壁管鰭片，包括一號水冷壁管和二號水冷壁管；其特征在于，還包括一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片，所述一號圓弧鰭片的一側與二號圓弧鰭片的一側連接，所述一號圓弧鰭片的另一側與一號水冷壁管連接，所述二號圓弧鰭片的另一側與二號水冷壁管連接；所述一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片均為弧形結構，所述一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片反向連接，所述一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片相連接形成“S”型結構的S型鰭片。

進一步而言，所述一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片分別沿軸向固定在一號水冷壁管和二號水冷壁管的外壁上，所述一號圓弧鰭片、二號圓弧鰭片、一號水冷壁管和二號水冷壁管的長度相同。

進一步而言，所述一號水冷壁管、S型鰭片和二號水冷壁管交替布置；多個一號水冷壁管和二號水冷壁管中，每個一號水冷壁管和二號水冷壁管之間均布置有一個S型鰭片。

進一步而言，所述一號水冷壁管和二號水冷壁管的材質為SA-210C，規格為Φ70×8.1mm。

進一步而言，所述一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片的材質為12Cr1MoV。

進一步而言，所述一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片結構相同，所述一號圓弧鰭片和二號圓弧鰭片的內半徑為65mm，外半徑為71 mm，厚度為6mm。

一種如上所述的具有緩沖熱應力與提高換熱效率的水冷壁管鰭片的加工方法，其特征在于，所述加工方法如下：分別將一號圓弧鰭片的一側和二號圓弧鰭片的一側沿徑向在端面的兩側打45°坡口，之后將一號圓弧鰭片的一側和二號圓弧鰭片的一側在坡口處采用雙面對接的方式焊接，得到S型鰭片，將S型鰭片分別與一號水冷壁管和二號水冷壁管的外壁焊接，使得S型鰭片與一號水冷壁管和二號水冷壁管的交點以及S型鰭片的對稱中心點在同一條直線上，S型鰭片與一號水冷壁管和二號水冷壁管的交點間距離為200mm。

進一步而言，S型鰭片與一號水冷壁管和二號水冷壁管的交點與一號圓弧鰭片或二號圓弧鰭片的切線呈45°角，利用S型鰭片端面兩側與一號水冷壁管或二號水冷壁管形成的角度進行雙面焊接。