[发明专利]一种多肋式防护管套

说明书

本发明公开了一种多肋式防护管套，包括基管、套管及若干肋片，其中，套管为半圆形管，其中，套管扣合于基管的外壁上，各肋片设置于套管的外壁上，该套管能够缓解换热管被磨损的现状，大大提高换热管的耐磨特性，设备简单，施工周期短，投资成本低。

技术领域

本发明属于换热管保护技术领域，涉及一种多肋式防护管套。

背景技术

锅炉是由换热管组成的装置，因此换热管的安全性对锅炉整体的安全经济性影响非常大，不同部位的换热管存在不同的失效方式，尾部换热管因烟气温度低、流场不均匀、含灰量大、灰分的磨损能力强等，导致其失效的主要原因是磨损。磨损易导致换热管泄漏，泄漏导致粘性积灰，从而扰乱烟气流场，加剧磨损，造成恶性循环。根据不同的磨损原因，采取针对性的方式能够很好的解决磨损，很多情况下，磨损是由于烟气流场不均匀造成的，磨损的重灾区集中在换热器的前两排，后续的管排磨损风险较小，因此提高前两排换热管的耐磨性对提高换热器的整体寿命至关重要。

提高换热管耐磨性的主要方法为增加换热管壁厚和增设防护管套。对于已经投运的换热器，增加换热管壁厚的改造费用较高，在易磨损区域的换热管上增设防磨管套是较好的选择。目前主流的防磨管套为半圆形管套，其目的是增加迎风面的换热管壁厚，虽然投资不大，但并没有改变换热器被磨损的状况，仅仅是延缓了磨损泄漏的时间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多肋式防护管套，该套管能够缓解换热管被磨损的现状，大大提高换热管的耐磨特性，设备简单，施工周期短，投资成本低。

为达到上述目的，本发明所述的多肋式防护管套包括基管、套管及若干肋片，其中，套管为半圆形管，其中，套管扣合于基管的外壁上，各肋片设置于套管的外壁上。

各肋片均匀分布于套管的外壁上。

套管的壁厚为基管壁厚的60％。

当基管的厚度n+1mm大于等于6mm，则肋片的厚度为n+1mm，当基管的厚度n+1mm小于6mm，则肋片的厚度为6mm。

各肋片的轴线均穿过基管的轴线，设相邻两个肋片的轴线之间的夹角为α，肋片的长度为L，肋片的数目为W。

α、L及W的确定过程为：

对换热器的流场进行竖直模拟，确定换热器入口第一排换热管的烟气冲刷角度，即烟气来流方向与烟道中心线的夹角；

当烟气来流在换热器入口第一排换热管截面方向上的速度均方根σ≤5％，则肋片的数目W为3，中间肋片的方向与烟气来流方向平行，α＝45°，L＝r+δ＝r*arcsinα-r，其中，r为基管的半径，δ为套管厚度，α＝45°；

当烟气来流在换热器入口第一排换热管截面方向上的速度均方根σ满足5％≤σ≤10％，则肋片的数目W为5，中间肋片的方向与烟气来流方向平行，α＝30°，L＝＝r+δ＝r*arcsin2α-r，其中，α＝30°；

当烟气来流在换热器入口第一排换热管截面方向上的速度均方根σ≥10％，则重新进行换热器的流场进行竖直模拟。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的多肋式防护管套在具体操作时，烟气冲刷基管时会造成磨损，根据运行经验，磨损的冲击范围在60°以内，磨损最严重的地方在45°左右，且磨损最容易发生在前两排，当烟气流场不均匀时，烟气来流角度发生变化，因此换热管防护首先要确定烟气的来流角度，利用数值模拟确定烟气来流角度后，即可相应的布置防护套管，本发明中套管扣合于基管的外壁上，各肋片设置于套管的外壁上，可以根据烟气的速度均方根，调整肋片的数目，以缓解换热管被磨损的现状，大大提高换热管的耐磨特性，设备简单，施工周期短，投资成本低。

附图说明

图1为当肋片1的数目为3时本发明的结构示意图；