一種廢熱鍋爐撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)的制作方法

本發(fā)明涉及石油及煤化工領(lǐng)域中的鍋爐設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廢熱鍋爐撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在石油煉制與化工、煤化工等領(lǐng)域，節(jié)能減排的技術(shù)研究日益增多，廢熱鍋爐是回收熱能技術(shù)中應(yīng)用最普遍、最多的一種裝備，對(duì)新型結(jié)構(gòu)廢熱鍋爐的研究與推廣使用，將對(duì)能源節(jié)約起極為重要的作用。

目前，廢熱鍋爐的管板與換熱管的連接處是整個(gè)廢熱鍋爐最核心的部位，也是最薄弱的部位，大量的廢熱鍋爐的失效都發(fā)生在這個(gè)部位，該部位的連接結(jié)構(gòu)一般采用焊接或者脹接，但是采用常規(guī)的焊接結(jié)構(gòu)（如圖1所示）所形成的管頭焊縫30位于高溫介質(zhì)側(cè)，管頭焊縫30因高溫介質(zhì)的加熱會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，這些熱應(yīng)力可能會(huì)造成應(yīng)力腐蝕和破裂，導(dǎo)致高溫失效，而且管板10與換熱管20之間存在焊接間隙，容易引起間隙腐蝕失效；若采用常規(guī)的脹接結(jié)構(gòu)，由于脹接變形存在較大的殘余應(yīng)力，易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，而且在使用溫度較高時(shí)，材料的蠕變使脹接殘余應(yīng)力松馳，進(jìn)而引起接頭松動(dòng)或脫落，從而造成泄漏，由此可知，常規(guī)焊接結(jié)構(gòu)和常規(guī)脹接結(jié)構(gòu)均不適用于高溫環(huán)境下，而且由于廢熱鍋爐的入口端的工藝氣可高達(dá)1200℃，在這種高溫工況下，常規(guī)焊接結(jié)構(gòu)和脹接結(jié)構(gòu)均容易產(chǎn)生高溫失效或者間隙腐蝕失效，大大縮減廢熱鍋爐的運(yùn)行周期，為此需要設(shè)計(jì)新的連接結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)廢熱鍋爐的管板與換熱管的連接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠避免高溫失效和間隙腐蝕失效的廢熱鍋爐撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

提供一種廢熱鍋爐撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)，其位于廢熱鍋爐入口端的撓性管板與換熱管的連接處和/或廢熱鍋爐出口端的撓性管板與換熱管的連接處，包括設(shè)于所述撓性管板的管內(nèi)壁且向外凸起的環(huán)形加強(qiáng)凸塊，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊通過深孔焊焊接于所述換熱管的管外壁。

其中，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊設(shè)于所述撓性管板的端部，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊與所述撓性管板的內(nèi)管壁連接的側(cè)面為斜面。

其中，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊的斜面的傾斜角度為25～35度。

其中，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊位于所述撓性管板的端部，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊與所述撓性管板的內(nèi)管壁連接的側(cè)面為弧面。

其中，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊與所述撓性管板一體成型。

其中，所述換熱管的管外壁設(shè)有凹陷的環(huán)形臺(tái)階，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊嵌入所述環(huán)形臺(tái)階形成鎖底結(jié)構(gòu)。

其中，所述環(huán)形臺(tái)階位于所述換熱管的端部。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的廢熱鍋爐撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括設(shè)于撓性管板的管內(nèi)壁且向外凸起的環(huán)形加強(qiáng)凸塊，環(huán)形加強(qiáng)凸塊通過深孔焊焊接于換熱管的管外壁，這樣撓性管板與換熱管的管頭焊縫不僅能夠得到殼程水的直接冷卻，有效降低管頭焊縫溫度，而且還能夠消除撓性管板與換熱管之間的焊接間隙，這樣救能夠避免管頭焊縫發(fā)生高溫失效和間隙腐蝕失效，進(jìn)而延長(zhǎng)廢熱鍋爐的運(yùn)行周期。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)焊接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中的附圖標(biāo)記：

10-管板；

20-換熱管；

30-管頭焊縫。

圖2為本發(fā)明的撓性管板廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的連接管板與換熱管的嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的連接管板與換熱管的嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2至圖4中的附圖標(biāo)記：

1-撓性管板、11-環(huán)形加強(qiáng)凸塊；

2-換熱管、21-環(huán)形臺(tái)階；

3-廢熱鍋爐入口端；

4-廢熱鍋爐出口端。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的一種廢熱鍋爐撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)，如圖2所示，該撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)不僅位于廢熱鍋爐入口端3的撓性管板1與換熱管2的連接處，還位于廢熱鍋爐出口端4的撓性管板1與換熱管2的連接處，這樣撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)就可應(yīng)用在高壓廢熱鍋爐和高溫工藝氣，高溫工藝氣從于廢熱鍋爐入口端3進(jìn)入，經(jīng)換熱管2換熱后，再?gòu)膹U熱鍋爐出口端4流出（如圖2中箭頭指示）。

如圖3中所示，該撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)包括設(shè)于撓性管板1的管內(nèi)壁且向外凸起的環(huán)形加強(qiáng)凸塊11，環(huán)形加強(qiáng)凸塊11位于撓性管板1的端部，且環(huán)形加強(qiáng)凸塊11與撓性管板1一體成型，環(huán)形加強(qiáng)凸塊11通過深孔焊焊接于換熱管2的管外壁的端部，這樣撓性管板1與換熱管2的管頭焊縫不僅能夠得到殼程水的直接冷卻，有效降低管頭焊縫溫度，而且還能夠消除撓性管板1與換熱管2之間的焊接間隙，這樣救能夠避免管頭焊縫發(fā)生高溫失效和間隙腐蝕失效，進(jìn)而延長(zhǎng)廢熱鍋爐的運(yùn)行周期。

如圖3中（a）所示，環(huán)形加強(qiáng)凸塊11與撓性管板1的內(nèi)管壁連接的側(cè)面為斜面，可以通過調(diào)整環(huán)形加強(qiáng)凸塊11的斜面的傾斜角度來實(shí)現(xiàn)撓性管板1與不同管壁厚度的換熱管2之間的焊接，本實(shí)施例中，環(huán)形加強(qiáng)凸塊11的斜面的傾斜角度為25～35度。

本實(shí)施例中，如圖3中（b）所示，也可將環(huán)形加強(qiáng)凸塊11與撓性管板1的內(nèi)管壁連接的側(cè)面為弧面，進(jìn)而通過調(diào)整環(huán)形加強(qiáng)凸塊11的弧面的角度來實(shí)現(xiàn)撓性管板1與不同管壁厚度的換熱管2之間的焊接。

本實(shí)施例中，先對(duì)入口端的撓性管板1與換熱管2進(jìn)行深孔焊焊接，換熱管2經(jīng)預(yù)加熱后其長(zhǎng)度會(huì)伸長(zhǎng)，待對(duì)換熱管2的長(zhǎng)度進(jìn)行修正后，再對(duì)出口端的撓性管板1與換熱管2進(jìn)行深孔焊焊接，這樣可有效消除換熱管2在工作時(shí)的受熱變形。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種廢熱鍋爐撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)，如圖2所示，撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)位于廢熱鍋爐入口端3的撓性管板1與換熱管2的連接處，由于廢熱鍋爐出口端4的工藝氣的溫度較低，廢熱鍋爐出口端4的撓性管板1與換熱管2的連接處可采用常規(guī)的焊接結(jié)構(gòu)（如圖1所示），當(dāng)然，廢熱鍋爐出口端4的撓性管板1與換熱管2的連接處也可采用實(shí)施例1中或者本實(shí)施例的撓性管板1嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)，這樣撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)及可用在高壓廢熱鍋爐和高溫工藝氣。

如圖4中所示，該撓性管板嵌入式深孔焊結(jié)構(gòu)包括設(shè)于撓性管板1的管內(nèi)壁且向外凸起的環(huán)形加強(qiáng)凸塊11，所述環(huán)形加強(qiáng)凸塊11采用實(shí)施例1中的環(huán)形加強(qiáng)凸塊11，換熱管2的端部的管外壁設(shè)有凹陷的環(huán)形臺(tái)階21，環(huán)形加強(qiáng)凸塊11嵌入環(huán)形臺(tái)階21形成鎖底結(jié)構(gòu)，通過深孔焊將環(huán)形加強(qiáng)凸塊11與環(huán)形臺(tái)階21焊接起來，鎖底結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了撓性管板1與換熱管2的管頭焊縫的牢固性、穩(wěn)定性，焊接好的鎖底結(jié)構(gòu)也能夠得到殼程水的直接冷卻，有效降低焊縫溫度，而且還能夠消除撓性管板1與換熱管2之間的焊接間隙，這樣就避免管頭焊縫發(fā)生高溫失效和間隙腐蝕失效，進(jìn)而延長(zhǎng)廢熱鍋爐的運(yùn)行周期。

如圖4中（a）所示，環(huán)形加強(qiáng)凸塊11與撓性管板1的內(nèi)管壁連接的側(cè)面為斜面，當(dāng)然，如圖4中（b）所示，也可將環(huán)形加強(qiáng)凸塊11與撓性管板1的內(nèi)管壁連接的側(cè)面為弧面，通過調(diào)整斜面或弧面的角度來實(shí)現(xiàn)撓性管板1與不同管壁厚度的換熱管2之間的焊接。

本實(shí)施例中，先對(duì)入口端的撓性管板1與換熱管2進(jìn)行深孔焊焊接，換熱管2經(jīng)預(yù)加熱后其長(zhǎng)度會(huì)伸長(zhǎng)，待對(duì)換熱管2的長(zhǎng)度進(jìn)行修正后，再對(duì)出口端的撓性管板1與換熱管2進(jìn)行深孔焊焊接，這樣可有效消除換熱管2在工作時(shí)的受熱變形。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。