CN102513668B

CN102513668B - 一种急冷换热器内孔焊接枪头

Info

Publication number: CN102513668B
Application number: CN201110458860.6A
Authority: CN
Inventors: 张浩帆; 段瑞; 张金彦; 高翔; 黄嗣罗; 余亚磊
Original assignee: Challenge Petrochemical Machinery Corp
Current assignee: Sinopec Engineering Inc; Challenge Petrochemical Machinery Corp
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102513668A

Abstract

本发明公开了一种急冷换热器内孔焊接枪头，包括不锈钢导管、绝缘体、导嘴固定座、焊丝导嘴、焊丝、水冷却循环铜管、氩气保护气管、电极线和设有钨极的喷嘴组件；绝缘体与不锈钢导管对接、并形成中空的内腔；绝缘体内腔设有铜座，铜座的一端与绝缘体的外部连通；导嘴固定座设于绝缘体、并延伸至绝缘体的下方；焊丝导嘴固定于导嘴固定座，焊丝穿设于焊丝导嘴、并与钨极进行焊接；水冷却循环铜管的一端、氩气保护气管的一端和电极线的一端分别穿设于内腔、并与铜座固定连接；喷嘴组件与铜座螺纹连接。焊接枪头可通过不锈钢导管和电木伸长至急冷换热器内管内进行焊接，可有效解决内管内部焊缝无法焊接的难题；具有结构简单，操作方便，便于制造特点。

Description

一种急冷换热器内孔焊接枪头

技术领域

本发明涉及石油化工领域中急冷换热器设备焊接所使用的一种焊接装置，特别是涉及一种伸入乙烯急冷换热器内管，对急冷换热器内管焊缝进行内孔焊接的急冷换热器内孔焊接枪头。

背景技术

在乙烯生产过程中，使裂解气冷却的过程是一个急冷过程，由裂解炉出来的高温裂解气（约750～850°C），必须要在极短的时间内迅速冷却到裂解反应基本停止的温度（约450～750°C）。否则，就会由于裂解气在冷却过程中二次反应生成的聚合体焦油和焦炭在管壁上沉积下来，传热情况恶化，出口温度上升，使乙烯、丙烯等收率降低。因此，必须要在极短的时间内把裂解气冷却下来。

自六十年代以来，就发展了用高压水间接冷却的方法—急冷换热器。高压急冷换热器既能抑制二次反应，又能把裂解气中的热量回收下来，产生高压蒸汽，高压蒸汽反过来又作为本装置的动力，用来驱动压缩机。因此，急冷换热器对乙烯装置的稳定运转及降低操作费用具有重要的意义。整个乙烯废热回收系统由急冷换热器（TLE）、汽包和上升管下降管组成了一个循环回路，不断取走裂解气的热量，不断产生高压蒸汽来供给蒸汽透平，以保证乙烯裂解安全稳定的运行。

现有技术中，急冷换热器的设计制造和焊接工艺经历了三个阶段：（1）第一代制造方案：内管预伸长后，外管由两片（俗称“瓦片”）拼接制造；（2）第二代制造方案：内管预伸长后，内管与上连接件的焊接采用由外管开孔处插入式焊接。

然而，由于生产中的乙烯急冷换热器工况复杂，必须适应高温，高压，高质量和高流速，以上两种结构由于焊接量大，易变形和腐蚀，应力集中，温差应力大，所以已经逐步退出市场；现在国内外逐步在向第三代制造方法进行转变和研究，即内管与上连接件的焊接采用内孔焊，然后采取整体入炉热处理的方法来保证整台设备的质量，但是如何在急冷换热器的内管里进行焊接成为了关键突破点。

因此，为解决上述问题，提供一种能够伸入急冷换热器内管进行焊缝的焊接的急冷换热器内孔焊接枪头的技术尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种急冷换热器内孔焊接枪头，该焊接枪头能够伸入急冷换热器内管进行焊缝的焊接，且结构简单，操作方便，便于制造。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种急冷换热器内孔焊接枪头，

包括有不锈钢导管、绝缘体、导嘴固定座、焊丝导嘴、焊丝、水冷却循环铜管、氩气保护气管、电极线和设置有钨极的喷嘴组件；

所述绝缘体与所述不锈钢导管对接、并形成中空的内腔；所述绝缘体内腔设置有铜座，所述铜座的一端与所述绝缘体的外部连通；

所述导嘴固定座设置于所述绝缘体、并延伸至所述绝缘体的下方；

所述焊丝导嘴固定于所述导嘴固定座，所述焊丝穿设于所述焊丝导嘴、并与所述钨极进行焊接；

所述水冷却循环铜管的一端、所述氩气保护气管的一端和所述电极线的一端分别穿设于所述内腔、并与所述铜座固定连接；

所述喷嘴组件与所述铜座螺纹连接。

其中，所述喷嘴组件还包括有瓷嘴、气筛和夹心，所述气筛与所述铜座螺纹连接，所述瓷嘴与所述气筛螺纹连接，所述夹心设置于所述铜座和所述气筛之间，所述钨极固定于所述夹心、并伸出至所述瓷嘴外。

其中，所述绝缘件为电木。

其中，所述绝缘件包括有与所述不锈钢导管的内管壁螺纹连接的延伸部。

本发明的有益效果：

本发明的一种急冷换热器内孔焊接枪头，包括有不锈钢导管、绝缘体、导嘴固定座、焊丝导嘴、焊丝、水冷却循环铜管、氩气保护气管、电极线和设置有钨极的喷嘴组件；所述绝缘体与所述不锈钢导管对接、并形成中空的内腔；所述绝缘体内腔设置有铜座，所述铜座的一端与所述绝缘体的外部连通；所述导嘴固定座设置于所述绝缘体、并延伸至所述绝缘体的下方；所述焊丝导嘴固定于所述导嘴固定座，所述焊丝穿设于所述焊丝导嘴、并与所述钨极进行焊接；所述水冷却循环铜管的一端、所述氩气保护气管的一端和所述电极线的一端分别穿设于所述内腔、并与所述铜座固定连接；所述喷嘴组件与所述铜座螺纹连接。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

（1）焊接枪头通过不锈钢管和电木，伸长至急冷换热器内管内部，可有效解决内管内部焊缝无法焊接的难题，避免了在外管开孔或者是外管两片拼装的缺陷；

（2）焊接枪头内通过特制铜管进行水冷循环，可有效降低焊接时枪头温度，对焊接枪头进行保护，并保证了焊接的连续性；

（3）氩气通过不锈钢和电木内专用气管输送到瓷嘴内的气筛，使焊接时焊缝周围被氩气充满，有效的保证了焊缝的焊接质量；

（4）通过特制的焊丝导嘴，使送丝机里的焊丝能够调整到最恰当的位置给予焊接，保证了焊接质量和焊缝的成型；

（5）此种设计结构简单，巧妙，可以根据不同的内管和焊缝位置进行变换，焊接适应能力强，焊接效果好。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种急冷换热器内孔焊接枪头的结构示意图。

在图1中包括有：

1——不锈钢导管，

2——电木，

3——水冷却循环铜管，

4——氩气保护气管，

5——焊丝导嘴,

6——电极线，

7——导嘴固定座，

8——钨极，

9——瓷嘴，

10——气筛，

11——夹心，

12——铜座，

13——焊丝。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

本发明的一种急冷换热器内孔焊接枪头的具体实施方式，如图1所示，包括有不锈钢导管、绝缘体、导嘴固定座、焊丝导嘴、焊丝、水冷却循环铜管、氩气保护气管、电极线和设置有钨极的喷嘴组件；所述绝缘体与所述不锈钢导管对接、并形成中空的内腔；所述绝缘体内腔设置有铜座，所述铜座的一端与所述绝缘体的外部连通；所述导嘴固定座设置于所述绝缘体、并延伸至所述绝缘体的下方；所述焊丝导嘴固定于所述导嘴固定座，所述焊丝穿设于所述焊丝导嘴、并与所述钨极进行焊接。不锈钢导管和绝缘体通过螺纹连接，且内部中空，可以伸长至急冷换热器内管内部进行焊接。导嘴固定座通过螺栓固定在绝缘体上，焊丝导嘴通过导嘴固定座固定到合适的空间位置，焊丝可以穿过焊丝导嘴到达钨极进行焊接。

所述水冷却循环铜管的一端、所述氩气保护气管的一端和所述电极线的一端分别穿设于所述内腔、并与所述铜座固定连接；所述喷嘴组件与所述铜座螺纹连接。水冷却循环铜管通过中空的内腔到达铜座，对枪头进行冷却，为焊接的连续性提供了保证；氩气保护气管通过中空的内孔到达铜座，提供氩气保护；电极线通过中空的内孔到达铜座，用以导电。

具体的，所述喷嘴组件还包括有瓷嘴、气筛和夹心，所述气筛与所述铜座螺纹连接，所述瓷嘴与所述气筛螺纹连接，所述夹心设置于所述铜座和所述气筛之间，所述钨极固定于所述夹心、并伸出至所述瓷嘴外。气筛通过螺纹固定连接在铜座上，可以防止杂物进入焊接区域，瓷嘴通过螺纹连接固定于气筛上用以通氩气，提供氩气保护，夹心位于铜座和气筛之间，可以固定钨极。

本发明的一种急冷换热器内孔焊接枪头伸入乙烯急冷换热器内管，对急冷换热器内管焊缝进行内孔焊接。枪头可通过不锈钢导管和电木伸长至急冷换热器内管内部进行焊接，可有效解决内管内部焊缝无法焊接的难题；同时，本发明还具有以下特点：

具体的，所述绝缘件为电木。电木具有不吸水、不导电、耐高温、强度高的特点。

具体的，所述绝缘件包括有与所述不锈钢导管的内管壁螺纹连接的延伸部。通过延伸部的螺纹与不锈钢导管的内螺纹进行螺纹连接，连接效果好。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种急冷换热器内孔焊接枪头，其特征在于：

所述绝缘体与所述不锈钢导管对接、并形成中空的内腔；所述绝缘体远离所述不锈钢导管的一端设置为封闭端；所述绝缘体内腔靠近所述绝缘体封闭端的位置设置有铜座，所述铜座的下端与所述绝缘体的外部连通；

所述喷嘴组件设置于所述绝缘体的下方、且与所述不锈钢导管的管轴中心线垂直设置；

所述喷嘴组件与所述铜座螺纹连接。

2. 根据权利要求1所述的一种急冷换热器内孔焊接枪头，其特征在于：所述喷嘴组件还包括有瓷嘴、气筛和夹心，所述气筛与所述铜座螺纹连接，所述瓷嘴与所述气筛螺纹连接，所述夹心设置于所述铜座和所述气筛之间，所述钨极固定于所述夹心、并伸出至所述瓷嘴外。

3. 根据权利要求2所述的一种急冷换热器内孔焊接枪头，其特征在于：所述绝缘体为电木。

4. 根据权利要求3所述的一种急冷换热器内孔焊接枪头，其特征在于：所述绝缘体包括有与所述不锈钢导管的内管壁螺纹连接的延伸部。