CN106701147B - 一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，包括两个抬升主体，所述抬升主体包括、螺母、螺杆、托杯、推力轴承和移动臂。所述基座设置有腔体，螺母固定在基座腔体的顶部，螺杆的下部插设于基座的腔体中，且与螺母螺纹连接，螺杆上沿径向开设有手柄插孔，手柄插孔中插设有手柄。螺杆通过推力轴承与托杯活动式连接，托杯的上端沿径向贯穿开设有卡槽。所述移动臂的横梁中部卡设在托杯上端的卡槽中，保证移动臂与托杯固定连接。在清焦时，通过转动螺杆使移动臂升降，从而起到支撑下法兰的作用，避免下法兰因重力作用产生下沉位移引起炉管弯曲，延长炉管使用周期。

Description

一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构

技术领域

本发明属于化工机械技术领域，具体涉及一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构。

背景技术

对于乙烯裂解炉来讲，炉管的弯曲变形是最常见的问题。据统计，鲁姆斯SRT型裂解炉在运行过程中，其辐射段炉管80％的失效形式来自于炉管的弯曲变形。炉管弯曲变形时，同组炉管并拢在一起或偏向炉墙，将严重影响辐射炉管的传热效果和裂解炉的安全、稳定、长周期运行。

现有技术的乙烯裂解炉在炉顶出口配备传统的急冷废锅。废锅下封头法兰不仅连接了废锅入口和裂解炉出口，而且还起到固定支撑下部炉管的作用。以SRT-Ⅵ型裂解炉为例，第二程炉管并没有吊架支撑，其重力全部依靠炉顶的法兰来承担。因此，当裂解炉停车清焦时，废锅下封头法兰的连接螺栓松开后，则第二程炉管因受重力而下沉，下沉位移会对第一程炉管产生弯矩作用，由于乙烯裂解炉清焦过程长达24～48小时，这种长时间的弯矩作用必然会导致炉管产生不可恢复的弯曲。

现有技术认为造成乙烯裂解炉炉管弯曲的主要因素为安装应力、吊架载荷选择、导向柱在导向槽内卡塞等等，而由于清焦导致二程炉管下沉的问题并没有得到足够的重视。专利CN102911706A通过采用管长相同、重量相等的弯管组合件来吸收一程炉管与二程炉管的位移差，从而避免炉管发生弯曲。张世鹏、王钦明在第十六次全国乙烯年会论文集上发表的文章“CBL-Ⅳ型裂解炉管弯曲现象的分析与整改”中也提到，通过增加导向管管径来避免导向柱卡塞的问题，从而允许炉管自由移动，避免造成弯曲。

以上方法虽然对裂解炉在运行工况下一程炉管和二程炉管因热膨胀差引起的弯曲具有一些效果。但是裂解炉停车清焦时二程炉管的下沉距离达到200mm左右，而一程炉管和二程炉管的热膨胀差一般只有50mm左右，因此以上方法并不能根本解决问题，仍需从根本上解决清焦时炉管下沉的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，解决现有技术中乙烯裂解炉清焦时二程炉管因失去支撑而产生下沉位移并引起炉管弯曲的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，包括两个抬升主体，所述抬升主体包括、螺母、螺杆、托杯、推力轴承和移动臂。所述基座设置有上下贯穿的腔体，螺母固定设置在基座腔体的顶部，螺杆的下部插设于基座的腔体中，且通过螺纹与螺母连接，螺杆的上部沿径向开设有手柄插孔，手柄插孔中插设有手柄，通过给手柄的端部施加推力，产生弯矩，使螺杆相对基座发生转动，通过螺杆的转动实现其在垂直方向上的升降。推力轴承设置在螺杆的上方，且通过推力轴承使螺杆与托杯活动式连接，推力轴承的定圈与螺杆的上端固定连接，推力轴承的动圈与托杯的下端固定连接，所述托杯为圆柱状，且托杯的上端沿径向贯穿开设有卡槽。所述移动臂包括横梁、两个竖杆和两个连接杆，横梁与两个竖杆构成门式结构，两个竖杆的下端分别与连接杆的一端垂直连接，且横梁和连接杆异面垂直，横梁的中部卡设在托杯上端的卡槽中，使移动臂与托杯固定连接。

由于乙烯裂解炉的二程炉管通过上、下法兰与废热锅炉连接，废热锅炉安装在支撑架上，但二程炉管并没有独立的支撑机构，所以当废热锅炉被移除时，二程炉管因失去支撑而产生下沉位移并引起炉管弯曲。为了避免二程炉管长时间的下沉，在清焦时将两个抬升主体相对设置，对应移动臂连接杆的末端固定连接形成一个整体框架结构，通过转动手柄实现螺杆的上升，进而带动移动臂的上升，使移动臂连接杆所形成的框架结构与下法兰的下沿接触，起到支撑下法兰的作用。然后松开法兰连接螺栓后，转动手柄实现螺杆的下降，使移动臂的高度降低，保证下法兰与移动臂同步向下移动。待上法兰、下法兰产生适当间隙后，将废热锅炉通过导轨移走，然后再次转动手柄实现螺杆的上升，使移动臂缓缓上升，将下法兰抬升至初始位置，避免二程炉管因重力下沉而对一程炉管长时间产生弯矩作用。当清焦完成后，降低移动臂高度，移回废热锅炉，再通过抬升移动臂将上下法兰对齐并拧紧螺栓，完成整个清焦过程。

为了保证整个装置在工作过程中更加稳定，所述抬升主体还包括限位套，所述限位套套设在推力轴承的外部，且与螺杆顶部螺纹连接。通过限位套将螺杆与托杯进一步固定，很好的限制了托杯相对于螺杆的水平位移和垂直位移。

为了保证螺母与基座相对固定，所述基座内壁顶部为台阶结构，螺母外壁为台阶结构，且基座内壁顶部的台阶与螺母外壁台阶相配合，并且基座与螺母相对应的位置开设有螺纹孔，通过螺钉将基座与螺母固定连接，使得螺杆转动时螺母固定，保证螺杆在垂直方向上的位移。

为了避免转动手柄时移动臂对手柄产生阻挡，所述手柄插孔为通孔，则手柄可以穿过手柄插孔并能沿手柄插孔长度方向发生移动，这样则解决手柄转动时与移动臂产生干涉的问题。

进一步改进，手柄插孔为通孔，且开设有相互垂直的两个，两个手柄垂直贯穿插设于手柄插孔中，则相当于有四个手柄，为转动螺杆提供方便。

为了保证整个装置的稳定性，所述移动臂的横梁还通过第一螺栓与托杯上端固定连接。

为了保证两个抬升主体移动臂的连接杆处于同一水平面，所述移动臂的两个连接杆末端为阶梯状，两个抬升主体的连接杆末端的阶梯形状互补，这样当两个抬升主体连接在一起时，对应连接杆末端的阶梯形状互补配合。所述两个抬升主体相对应移动臂连接杆的末端通过第二螺栓固定连接。

本发明采用上述技术方案具有如下明显的技术效果：

1、本发明所述的一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，在乙烯裂解炉清焦时，通过转动螺杆使移动臂的上升，保证移动臂连接杆所形成的框架结构与下法兰的下沿接触，起到支撑下法兰的作用，避免下法兰因重力作用而产生下沉位移引起炉管的弯曲，延长炉管使用周期。

2、本发明所述的一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，通过限位套与螺杆螺纹连接，很好的限制了托杯相对于螺杆的水平位移和垂直位移，保证整个装置在工作过程中更加稳定。

3、本发明所述的一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，通过在螺杆上开设手柄插孔，以及在手柄插孔中插设有手柄，将螺杆升降运动转化为手柄转动，操作方便且省力。

附图说明

图1为本发明所述一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰的支撑机构的结构示意图；

图2为本发明一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰的支撑机构的工作示意图；

图3为移动臂的连接结构示意图；

其中：1.基座；2.螺杆；3.螺母；4.推力轴承；5.限位套；6.托杯；7.螺钉；8.手柄；9.手柄插孔；10.第一螺栓；11.移动臂；12.限位板；13.下法兰；14.上法兰；15.废热锅炉；16.第二螺栓。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

如图1、2所示，一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，包括两个抬升主体，所述抬升主体包括基座1、螺母3、螺杆2、托杯6、推力轴承4和移动臂11。所述基座1设置有腔体，螺母3固定在基座1腔体的顶部，螺杆2的下部插设于基座1的腔体中，且通过螺纹与螺母3连接，螺杆2上沿径向开设有手柄插孔9，手柄插孔9中插设有手柄8，手柄8位于基座上方，通过给手柄8施加推力，产生弯矩，使螺杆2相对基座1发生转动。螺杆2通过推力轴承4与托杯6活动式连接，所述推力轴承4设置在螺杆2的上方，推力轴承2的定圈与螺杆2的上端固定连接，推力轴承4的动圈与托杯6的下端固定连接，所述托杯6为圆柱状，且托杯6的上端沿径向贯穿开设有卡槽。所述移动臂11包括横梁、两个竖杆和两个连接杆，横梁与两个竖杆构成门式结构，两个竖杆的下端分别与连接杆的一端垂直连接，且横梁和连接杆异面垂直，横梁的中部卡设在托杯6上端的卡槽中，使移动臂11与托杯6固定连接。为了保证整个装置的稳定性，所述移动臂11的横梁还通过第一螺栓10与托杯6上端固定连接。

由于乙烯裂解炉顶部下法兰13与二程炉管连接，而二程炉管通过上、下法兰与废热锅炉15连接，废热锅炉15安装在支撑架上，但二程炉管并没有独立的支撑机构，所以当废热锅炉15被移除时，二程炉管因失去支撑而产生下沉位移并引起炉管弯曲。本发明所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构包括两个抬升主体，只有将两个抬升主体固定在一起才能使用。为了避免二程炉管长时间的下沉，在清焦时将两个抬升主体相对设置并放置在炉顶限位板12的平台上，对应移动臂11连接杆的末端固定连接形成一个整体框架结构，通过转动手柄8实现螺杆2的上升，进而带动移动臂11的上升，使移动臂11连接杆所形成的框架结构与下法兰13的下沿接触，起到支撑下法兰13的作用。然后松开法兰连接螺栓后，转动手柄8实现螺杆2的下降，使移动臂11的高度降低，保证下法兰13与移动臂11同步向下移动。待上法兰、下法兰产生适当间隙后，将废热锅炉15通过导轨移走，然后再次转动手柄8实现螺杆2的上升，使移动臂11缓缓上升，将下法兰13抬升至初始位置，避免二程炉管因重力下沉而对一程炉管长时间产生弯矩作用。当清焦完成后，降低移动臂11高度，移回废热锅炉，再通过抬升移动臂11将上、下法兰对齐并拧紧螺栓，完成整个清焦过程。

实施例二：

为了保证整个装置在工作过程中更加稳定，所述抬升主体还包括限位套5，所述限位套5套设在推力轴承4的外部，且与螺杆2顶部螺纹连接。通过限位套5将螺杆2与托杯6进一步固定，很好的限制了托杯6相对于螺杆2的水平位移和垂直位移，保证整个装置在工作过程中更加稳定。

为了保证螺母3与基座1相对固定，所述基座1内壁顶部为台阶结构，螺母3外壁为台阶结构，且基座1内壁顶部的台阶与螺母3外壁台阶相配合，并且基座1与螺母3相对应的开设有螺纹孔，通过螺钉7将基座1与螺母3固定连接，使得螺杆2转动时螺母3固定，保证螺杆2在垂直方向上的位移。

为了避免转动手柄8时，移动臂11对手柄8产生阻挡，所述手柄插孔9为通孔，则手柄8可以穿过手柄插孔9并能沿手柄插孔9长度方向发生移动，这样则解决手柄8转动时与移动臂11产生干涉的问题。进一步改进，螺杆2上开设有相互垂直的两个手柄插孔9，两个手柄8垂直贯穿插设，则相当于有四个手柄8，为转动螺杆2提供方便。

如图3所示，为了保证两个抬升主体移动臂11的连接杆处于同一水平面，所述移动臂的两个连接杆末端为阶梯状，且对应两个连接杆末端的阶梯形状互补，这样当两个抬升主体连接在一起时，对应连接杆末端的阶梯形状互补配合。所述两个抬升主体相对应移动臂连接杆的末端通过第二螺栓16固定连接。

本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.一种乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，包括两个抬升主体，所述抬升主体包括：

基座(1)，所述基座(1)上开设有腔体；

螺母(3)，所述螺母(3)固定设置在基座(1)腔体的顶部；

螺杆(2)，所述螺杆(2)的下部插设于基座(1)的腔体中，且通过螺纹与螺母(3)连接，螺杆(2)上沿径向开设有手柄插孔(9)，手柄插孔(9)中插设有手柄(8)，且手柄(8)位于基座(1)的上方；

托杯(6)，所述托杯(6)设置在螺杆(2)的上方，托杯(6)为圆柱状，且托杯(6)的上端沿径向贯穿开设有卡槽；

推力轴承(4)，所述推力轴承(4)设置于螺杆(2)和托杯(6)之间，且推力轴承(4)的定圈与螺杆(2)固定连接，推力轴承(4)的动圈与托杯(6)的下端固定连接；

移动臂(11)，所述移动臂(11)包括横梁、两个竖杆和两个连接杆，所述横梁与两个竖杆构成门式结构，两个竖杆的下端分别与连接杆的一端垂直连接，且横梁与连接杆异面垂直，横梁的中部卡设在托杯(6)上端的卡槽中，使移动臂(11)与托杯(6)固定连接；

所述两个抬升主体相对设置，对应移动臂(11)连接杆的末端固定连接形成一个框架结构。

2.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，所述抬升主体还包括限位套(5)，所述限位套(5)套设在推力轴承(4)的外部，且与螺杆(2)顶部螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，所述基座(1)与螺母(3)上开设有螺纹孔，通过螺钉(10)将基座(1)与螺母(3)固定连接。

4.根据权利要求3所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，所述基座(1)腔体内壁顶部为台阶结构，螺母(3)外壁为台阶结构，且基座(1)内壁顶部台阶与螺母(3)外壁台阶相配合。

5.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，所述手柄插孔(9)为通孔，且开设有相互垂直的两个。

6.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，所述移动臂(11)的横梁还通过第一螺栓(7)与托杯(6)上端固定连接。

7.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，所述移动臂(11)的连接杆末端为阶梯状，两个抬升主体的连接杆末端的阶梯形状互补。

8.根据权利要求7所述的乙烯裂解炉清焦用上部法兰支撑机构，其特征在于，所述两个抬升主体相对应移动臂(11)的连接杆末端通过第二螺栓(16)固定连接。