[實(shí)用新型]一種帶封閉式加強(qiáng)筋的管板及具有該管板的工業(yè)爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202320174739.9
• 申請(qǐng)日: 2023-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN219283959U
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳孫藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 茂名重力石化裝備股份公司
• 主分類號(hào): F27D1/00
• 分類號(hào): F27D1/00;F27B17/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 劉玉強(qiáng)

本實(shí)用新型涉及石化工業(yè)爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶封閉式加強(qiáng)筋的管板及具有該管板的工業(yè)爐，包括爐墻、端部管板、支耳、中間管板和盤管，端部管板固定在爐墻的兩端從而共同圍成爐膛，支耳固定在爐墻的內(nèi)側(cè)，中間管板沿爐墻內(nèi)部分布，盤管包括多條爐管和多個(gè)彎頭，爐管穿過中間管板和端部管板的支撐孔，彎頭將多條爐管連通起來，中間管板包括立幅板、框板和支腳，立幅板開有供爐管穿過的多個(gè)支撐孔，框板圍在立幅板的周側(cè)，支腳固定于框板的外側(cè)，立幅板的側(cè)壁設(shè)置有多塊加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為圍繞支撐孔的封閉圈形結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型改進(jìn)的中間管板既改善其受力模式，也可改善鑄造工藝的澆鑄條件，可以提高工業(yè)爐的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石化工業(yè)爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及石油煉制、石油化工、煤化工及其他化工工藝過程對(duì)流體介質(zhì)進(jìn)行換熱的設(shè)備，具體涉及一種帶封閉式加強(qiáng)筋的管板及具有該管板的工業(yè)爐。

背景技術(shù)

(1)傳統(tǒng)加熱爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及功能

加熱爐是煉油及石油化工裝置中的心臟，管式加熱爐的作用于是將管內(nèi)的介質(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而成，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。兩側(cè)爐墻上安裝的支耳支持著管板，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)垂直從下往上(或水平從左到右、從右到左)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。

一般來說，為了充分平衡和利用各種熱源，一臺(tái)加熱爐通常由底部的輻射段、上面的對(duì)流段、頂部的煙囪和周邊的輔助設(shè)施組成，其中的對(duì)流段由多組結(jié)構(gòu)相同的模塊上下疊裝而成。為了節(jié)省加熱爐內(nèi)部的空間以及降低加熱陸的整體高度，對(duì)流段模塊通常呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。兩側(cè)爐墻上管板支耳之間的距離是管板的跨距，管板支承在兩側(cè)爐墻的支耳上，管板上的支撐孔則支承爐管。

(2)傳統(tǒng)加熱爐的管板及其存在的問題

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期發(fā)展，一方面，開采的原油劣質(zhì)化越來越嚴(yán)重，煉油及化工工藝技術(shù)向高溫高壓深度加工發(fā)展，工業(yè)爐從加熱功能到反應(yīng)功能，管板所經(jīng)歷的溫度越來越高。另一方面，能源需求激增，工業(yè)爐向規(guī)模化發(fā)展，國(guó)家發(fā)改委針對(duì)石化化工領(lǐng)域?qū)ｉT發(fā)布《石化化工重點(diǎn)行業(yè)嚴(yán)格能效約束推動(dòng)節(jié)能降碳行動(dòng)方案(2021-2025年)》，嚴(yán)禁新建1000萬(wàn)噸/年以下常減壓，80萬(wàn)噸/年以下石腦油裂解制乙烯，對(duì)其他石油化工裝置的產(chǎn)能下限也有類似要求。規(guī)模化產(chǎn)能要求工業(yè)爐越來越大，大跨度爐膛需要大寬度的管板來支承爐管，大寬度管板的整體在寬度方向的受力特點(diǎn)是上部受壓應(yīng)力作用，下部受拉應(yīng)力作用，按傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管板難以滿足經(jīng)濟(jì)性建設(shè)的要求。2015年，文“大型加熱爐高等級(jí)發(fā)展促進(jìn)模塊化制造技術(shù)進(jìn)步[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，2015，36(1)：28-33.”報(bào)道國(guó)內(nèi)已有寬度達(dá)4.6m、高度達(dá)2.0m、兩側(cè)加強(qiáng)筋高各達(dá)0.25m的鑄造管板業(yè)績(jī)。一方面，在結(jié)構(gòu)上大型管板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)不能一味增加壁厚來滿足要求，而應(yīng)通過加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)筋自身也要得到加強(qiáng)，先加強(qiáng)自己才能加強(qiáng)其主體結(jié)構(gòu)。另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核時(shí)，業(yè)內(nèi)通常把管板簡(jiǎn)化為跨距和厚度不變、而等效為一個(gè)虛擬高度、承受均布線載荷的簡(jiǎn)支梁，這種方法與工程實(shí)際的偏差越來越大。

總之，傳統(tǒng)技術(shù)的大型管板笨重，反過來需要更強(qiáng)大的爐墻立柱來支承，使工業(yè)爐建造成本很不經(jīng)濟(jì)，不合理。因此，改進(jìn)已有的管板結(jié)構(gòu)，既可改善其受力模式，也可改善鑄造工藝的澆鑄條件，可以提高工業(yè)爐的經(jīng)濟(jì)效益，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種帶封閉式加強(qiáng)筋的管板及具有該管板的工業(yè)爐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：

提供一種帶封閉式加強(qiáng)筋的管板，包括立幅板、框板和支腳，立幅板開有供外圍爐管穿過的多個(gè)支撐孔，框板圍在立幅板的周側(cè)，支腳固定于框板的外側(cè)，其特征是：立幅板的側(cè)壁設(shè)置有多塊加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為圍繞支撐孔的封閉圈形結(jié)構(gòu)。