[实用新型]一种保护套管

说明书

技术领域

本实用新型涉及蒸汽废热锅炉的组件或零件领域，特别涉及一种废热锅炉柔性薄管板和换热管的保护套管。 

背景技术

废热锅炉是蒸汽锅炉的一种，是石油化工领域制氢装置或煤制天然气甲烷化系统中的关键设备，其作用是保证工艺气满足生产过程要求，同时回收大量高温工艺气余热产生中高压蒸汽，用于发电或本装置动力。其运行的可靠性与整套制氢装置或甲烷化装置的安全息息相关，也是装置的关键设备，废热锅炉由于工作条件苛刻，技术要求高，现有技术设计的废热锅炉，由于结构存在缺陷，在运行过程中常常发生各种问题，导致设备损伤或失效，多次引起生产装置非正常停车，造成较大的经济损失。随着装置的大型化，废热锅炉的热负荷更大，工艺参数更为苛刻，设备设计难度也增大。研制和开发技术上更成熟可靠的设备，以满足装置大型化的发展势在必行。 

管板和换热管是废热锅炉的重要组成部分，大多数废热锅炉的失效是由于管板与换热管连接接头破坏造成的。废热锅炉是一种固定管板式换热器，管板与换热管连接接头不仅承受由管壳程内压引起的载荷，还要承受由于管束金属与壳程壳体金属热膨胀不同而产生的温度载荷。较一般的固定管板式换热器而言，废热锅炉的管板两侧管壳程的介质温度差别很大，管程工艺气介质操作温度一般在850～900℃，壳程汽水混合物介质操作温度在250～325℃，管接头处于工艺气侧的高温区，且受力复杂，操作状况苛刻，此处的结构不合理，会造成管板及换热管管接头的破坏。因此，开发新型保护套管，从结构上改进管板与换热管连接接头的工作状况，降低管板与管接头的操作苛刻度，是保证新型 废热锅炉更安全可靠的关键。 

实用新型内容

本实用新型一种保护套管，用于保护换热管入口端及管板的一种保护套管。本实用新型针对现有技术中管板与换热管焊接接头处于高温区，且受力状态不好，操作状况苛刻的缺陷，提供的一种新型保护措施。本保护措施可进一步降低管板和换热管入口端的金属温度，改善管板和管接头的受力状况。本实用新型大大改善了换热管入口端及管板的工作苛刻程度，显著减少设备损坏的发生率，为设备长周期、安全生产提供保障，特别适用于超大型废热锅炉及换热管管束超长型废热锅炉。 

本实用新型一种保护套管，由套管1、隔热层2、隔热垫片3、换热管5、.管板6组成，其特征在于：隔热层2与套管1和换热管5连接，换热管5与管板6连接，隔热垫片3与管板6连接。 

所述的一种保护套管，其特征在于：隔热层2、隔热垫片3与套管１相互连接在一起，形成一个整体插入换热管5入口，与换热管5和管板6粘贴在一起。 

所述的一种保护套管其长度为衬里7厚度、管板6之和厚度为150～300mm。 

所述的套管１的外经比换热管5内径小6～8mm，套管1壁厚为2～3mm。 

所述的套管１，由前喇叭口１0、圆管8及圆环形挡板9构成，圆环形挡板9设置在圆管8上，在套管1前喇叭口10一侧的换热管5外部设有衬里7，衬里7一端与管板6连接。 

所述前喇叭口10外直径为比换热管5内直径小1mm，前喇叭口10角度为20～30°，后喇叭口17角度，为20～30°。 

所述的环形挡板9为衬里7厚度与陶纤垫片3厚度之差。 

所述的隔热层2，由3～5层1mm厚的耐火陶纤纸。 

所述的隔热垫片3，为5mm厚的耐火陶纤毡。 

所述的套管1插入换热管5水侧深度为150～300mm。 

与现有技术相比，本实用新型一种保护套管具有以下特点： 

1)有效阻止高温工艺介质对管板、换热管入口端及换热管与管板的焊接接头的热冲击。管程介质操作温度一般在850～900℃，壳程介质操作温度在250～325℃。本结构可大大降低换热管入口端及管板的温度，使该区域的金属温度较为接近水侧的温度，大大改善了该区域的工作苛刻程度； 

2)套管深入水侧一定长度后，降低了换热管入口处的换热强度，减少了该区域的汽化率，减少管板水侧的气垫层，使管板的金属温度处在较低水平； 

3)套管避免了介质对换热管入口端的冲刷。套管入口端的喇叭口起导流作用，套管出口端喇叭口减少介质在套管出口端产生紊流而对换热管产生的冲刷； 

4)隔热层可减少套管的震动，减少套管因震动产生对换热管的摩擦减薄。 

5)改善了管接头的工作苛刻程度，显著减少设备损坏的发生率，为设备长周期、安全生产提供保障，特别适用于超大型废热锅炉及换热管管束超过6米的超长型废热锅炉。 

附图说明