[发明专利]一种用于高温炉体的组合支撑结构有效

专利信息
申请号: 201510563471.8 申请日: 2015-09-08
公开(公告)号: CN105066705B 公开(公告)日: 2017-03-29
发明(设计)人: 曹剑;王友才 申请(专利权)人: 北京一亚高科能源科技有限公司
主分类号: F27D1/00 分类号: F27D1/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100084 北京市海淀*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 高温 组合 支撑 结构
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种用于高温炉体的组合支撑结构,属于材料工程和能源工程交叉的领域。

背景技术

由于一般碳钢的钢结构在应用在高于600℃的烟气温度下强度和弹性模量均发生大幅度下降,所以一般碳钢形式的组合钢梁难以满足高温工作环境的支撑,尤其是在高温炉体连接的支撑。目前,应用在高温炉体的高温烟气处支撑本体的承重钢梁主要采取方式如下:

1、为了确保碳钢形式的承重钢梁长期在高温下正常工作,需要增加锅炉本体与支撑组合钢梁处的绝热层厚度,但是由于高温炉体内部结构和空间有限及绝热的材料导热系数较大等因素,导致绝热层在一定程度的厚度下无法把温度降低到满足碳钢形式的承重钢梁的表面温度。

2、为了确保碳钢形式的承重钢梁长期在高温下正常工作,采用强制通风钢梁结构。即在钢梁两侧增加一个通风孔,冷空气从一侧强制注入然后从另一侧的孔出去,利用强制对流冷空气带走钢梁内的热量以达到降温的效果。但当温度≥900℃时,采用这种强制通风梁的冷却效果不是特别理想,且由于高温支撑钢架较多,所需要冷却风量过大,冷却风管路布置也复杂,导致这种结构的可靠性、经济性较差。

3、支撑的钢梁整体采用耐热钢材质,由于高温炉体上所需的支撑钢梁较多,所以整体采用耐热钢材质会大大增加建设投资的成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷,本发明的目的是提供一种既有强度又经济的组合支撑梁结构。

本发明的技术方案如下:

一种用于高温炉体的组合支撑结构,所述结构包括管箱梁、过渡段、耐热钢结构段、耐热钢竖直支撑段、管箱梁竖直支撑段;所述过渡段两端分别焊接连接管箱梁和耐热钢结构段;所述管箱梁和过渡段为碳钢结构,所述耐热钢结构段一端与过渡段连接,另一端穿越高温炉体的炉墙伸入高温炉体的炉膛内,耐热钢结构段靠近炉膛端设有耐火材料层,耐火材料层将耐热钢结构段与高温炉体内高温烟气隔开;所述管箱梁、过渡段和耐热钢结构段均为两根,上下平行布置,所述上下两根管箱梁之间设立两根管箱梁竖直支撑段,所述上下两根耐热钢结构段之间至少设一根耐热钢竖直支撑段;耐热钢竖直支撑段靠近炉膛布置,耐热钢竖直支撑段敷设耐火材料层;所述耐热钢结构段伸入炉膛端温度为tf,耐热钢结构段与过渡段焊接点处温度为tend;耐热钢结构段热传递系数为r,耐热钢结构段长度Ls为(1.1~1.3)(tf-tend)/r,所述过渡段长度Lc为(1/4~1/3)Ls

上述技术方案中,所述过渡段采用槽钢框架结构,所述槽钢框架结构的长度是高度的2倍。

上述技术方案中,所述耐热钢结构段的耐热钢竖直支撑段上设置肋条,肋条与水平方向的夹角a为30°-60°。

本发明与现有技术相比具有以下优点:碳钢与耐热钢结合,既能保证受热条件下支撑梁的结构强度,又能有效降低造价。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种用于高温炉体的组合支撑结构示意图。

图2为本发明所涉及的一种用于高温炉体的组合支撑结构的过渡段为槽钢框架结构时的示意图。

图3为本发明所涉及的一种用于高温炉体的组合支撑结构在高温炉体的布置示意图。

图中:1-管箱梁;2-过渡段;3-耐热钢结构段;4-冷却管;5-肋条;6-炉膛;7-槽钢框架结构;8-炉墙;9-保温材料层;10-耐火材料层;11-耐热钢竖直支撑段;12-管箱梁竖直支撑段。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明所提供的一种用于高温炉体的组合支撑结构的结构、原理和工作过程。

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