[实用新型]模块式石油化工加热炉

说明书

1、技术领域

本实用新型是模块式石油化工加热炉，属于机械工程中的设计及建造领域。

2、背景技术

(1)传统加热炉的结构设计及功能

加热炉是石油化工中的龙头，包括常压炉、减压炉、制氢炉、重整炉、焦化炉、转化炉及裂解炉等。管式加热炉的作用于是将介质(油料或气体)加热至工艺所需的温度。

炉体的四面由高大的炉墙围成炉膛，炉墙由工字钢等型钢钢架上铺焊钢板，钢板上分布焊接保温钉，在保温钉之间浇铸入隔热和耐磨材料。炉墙上安装的支架支持着管板，炉管穿过带孔的管板由管板支持，炉管内流过的是需要加热的油料，炉管外面在炉膛内从下往上流过的是高温烟气或热风，，热量通过管壁传给管内的油料。

例如，乙烯裂解炉由对流段和辐射段两大段上下组装而成，一台15万吨/年乙烯裂解炉对流段一般整体尺寸往往达长18m×高28m×宽3m，属于高耸的钢结构建筑物。

(2)传统加热炉的建造方法

由于历史原因，炉体建造中传统的习惯做法是机械制造厂生产管板、翅片管和弯头等配件，然后由建设公司负责在工地现场将这些零件与钢结构炉墙一起组装成炉体整体。

在装置现场组焊裂解炉对流段，有两种施工技术主要体现在前期炉墙的浇铸方法上，一是卧式浇铸，二是立式浇铸。

卧式浇铸炉墙焊好保温钉的炉墙钢结构水平支承在平台上，倒进浇铸料，适当捣固结实，上面铺上模板成形即可。卧式浇铸炉墙的好处是施工容易操作，检查方便，质量更易保证，生产安全。缺点是浇铸后炉墙的养护时间较长，占用一定的工期，炉墙的移动及其立起来组装的过程要采取足够的防变形措施，保护炉墙不受损坏。

立式浇铸炉墙是把焊好保温钉的两侧炉墙钢结构吊立起来面对面支承在装置工地现场构架上，通过炉中的管板或其他辅助工具调整好两侧炉墙之间的间距，并在炉墙内侧面上支撑牢固模板，在模板与炉墙钢结构之间倒进浇铸料，适当捣固结实即可。

立式浇铸炉墙的好处是不必再移动和吊立炉墙，在浇铸炉墙的养护后期内可同步进行其他工序的施工，方便业主和工程管理方监控各工序质量。缺点是露天高空施工和检查不便，工期会受恶劣天气影响，质量保证难度大，生产安全受威胁。

(3)传统设计建造技术存在的问题

在装置现场组焊，其炉管的穿进、与弯头的组焊及焊缝的射线检测、焊缝缺陷的反修、炉墙表面严格的喷漆均因露天高空施工带来诸多不便，与现代工程管理的HSE方针有差距，炉墙耐磨隔热衬里受天气影响会变形开裂、松脱或雨淋失效。

由此可见，对石油化工加热炉进行设计及建造技术方面的改进，可以提高经济效益，具有很强的工程意义

3、发明内容

本发明需要解决的技术问题是：(1)本来高大的整台加热炉以什么为依据、如何确定其化为几个部件模块的尺寸大小；(2)每个单独的模块的结构形式及其如何保证多个模块之间的组装连接；(3)每个单独的模块的结构建造技术，包括结构强度和刚度以及模块尺寸精确度的保证；(4)每个单独的模块的吊装和运输装车技术，保证在这过程中模块不变形，使最终在工地的安装顺利进行。

本发明是一种模块式石油化工加热炉，目的在于克服现有技术的缺点与不足。每一台加热炉由若干件长方体形的模块组装而成，每一件模块包括两侧炉墙和两端的弯头箱、炉墙内侧的支耳和管板、炉管和集箱，在每一模块靠近底部的两炉墙上设有两侧炉墙间距的调节及固定机构，调节机构穿过炉墙的壁厚、在两侧炉墙之间是互相对称配搭成套的。模块顶部连接有方便吊装用的衡架结构或吊耳。每一组模块的炉墙上下面均开由大量的圆形螺栓孔。改变加热炉在装置工地现场进行零部件的组装焊接为现场的模块化“搭积木”式施工新方法。