[实用新型]一种可形成水循环的锅炉管板散热保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可形成水循环的锅炉管板散热保护装置。

背景技术

锅炉管板开裂的影响因素主要有两个。第一是管板所受烟气温度偏高，辐射和对流传热量大，热负荷偏高。一般在锅壳式锅炉炉膛出口处的烟气温度高达1200℃，同时高温烟气进入锅炉管时会产生“进口效应”，即使得管板与锅炉管连接处承受高温辐射和强对流换热的双重热负荷，是单纯稳定流动状态下热负荷的3倍左右。第二是管板与锅炉管连接处的自然水循环不良，水流速小，传热效果差，造成管头温度过高。锅筒内没有导流装置，管板处的水循环只有自然循环，附近水流速很小。在热水炉中容易产生过冷沸腾现象，在蒸汽炉中管板与锅炉管连接处的气泡容易聚集，形成膜态沸腾，造成传热恶化。无论哪种原因，都会造成管板壁温升高，影响金属材料的安全性。

目前传统锅炉管板并没有采取有效的水循环散热保护措施，某些小型锅壳式锅炉采用低温给水直接冲刷管板达到降温的目的，此方法容易引起管板汽水侧和烟气侧的较大温差，导致交变温差应力，反而带来了新的应力疲劳问题。

实用新型内容

本实用新型其目的就在于提供一种可形成水循环的锅炉管板散热保护装置，内隔板和锅炉管之间组成汽水上升通道，外隔板和内隔板组成饱和水下降通道，内外隔板之间采用环形间隔分布的肋板相连接。汽水上升通道和饱和水下降通道形成自然循环回路，饱和水可直接冲刷管板与锅炉管的连接处。本装置有效的降低汽水侧管板与锅炉管的连接处表面温度，具有结构简单、焊接方便、无安全隐患的特点，降低了管板开裂的风险。

实现上述目的而采取的技术方案，包括锅炉管、管板，所述锅炉管外侧设有内隔板，内隔板外侧设有外隔板，内隔板与外隔板为环形套管结构，内隔板与外隔板之间通过支撑肋连接固定，所述外隔板下端设有导流板，导流板底端焊接在管板上。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

在管板和锅炉管连接处组织形成有效的水循环，加快管板汽水侧表面的换热系数，有效降低管板与锅炉管连接处的金属温度，结构简单，施工方便，安全可靠，大大延长了锅炉管板的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本装置的结构示意图；

图2为本装置的安装位置示意图。

图中：1、锅炉管，2、外隔板，3、内隔板，4、支撑肋，5、导流板，6、管板。

具体实施方式

本装置包括锅炉管1、管板6，如图1、图2所示，所述锅炉管1外侧设有内隔板3，内隔板3外侧设有外隔板2，内隔板3与外隔板2为环形套管结构，内隔板2与外隔板3之间通过支撑肋4连接固定，所述外隔板2下端设有导流板5，导流板5底端焊接在管板6上。

所述导流板5为直板或弧形板，导流板5与管板6之间的夹角在30°到80°之间。

所述内隔板3内侧设有肋板，肋板将内隔板3与锅炉管1固定连接。

实施例

如图1所示，本装置包括外隔板2，内隔板3，支撑肋4，导流板5，整个装置为环形套管结构。内隔板2与外隔板3之间通过支撑肋4连接固定。导流板5采用直板或弧形板两种形式，且与管板之间的夹角在30°到80°之间。所有工件需采用耐汽水腐蚀的钢材或其他金属材料，可有效防止材料腐蚀带来的水质污染及管板保护功能失效。

如图2所示，本装置有两种固定方式，一种是通过肋板将内隔板3与锅炉管1固定连接，另一种是直接将导流板5的底端焊接在管板6上。锅炉管壁1在高温烟气冲刷条件下，其表面形成饱和水的汽化核心，产生大量气泡，进入内隔板3和锅炉管壁1之间形成的汽水上升通道。不受热的外隔板2和内隔板3之间形成饱和水下降通道。内隔板和导流板底端保持在同一直线上，因此锅炉管壁1和管板6表面产生的气泡不会进入外隔板2和内隔板3之间的饱和水下降通道。

在内隔板3、外隔板2之间的饱和水下降通道和内隔板3与锅炉管1之间的汽水上升通道中，烟气加热管板产生的气泡进入上升管道，形成汽水混合物并向上流动，下降通道内的饱和水向下流动，两种工质下的密度差导致产生自然水循环回路。饱和水通过导流板的流向调整作用，可直接冲刷热负荷最高的管板与锅炉管连接处，从而快速带走管板表面形成的气泡，防止传热恶化，强化传热，防止管板壁温过高。