CN110849150B - 乙烯裂解炉及其复合断桥托砖板结构 - Google Patents

乙烯裂解炉及其复合断桥托砖板结构 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种乙烯裂解炉及其复合断桥托砖板结构，所述复合断桥托砖板结构包括由非金属材料制成的托砖板(1)和安装支架(2)，该安装支架(2)包括由金属材料制成的用于焊接于炉壁板(30)的卡套部(21)，所述托砖板(1)一体成型且包括用于支撑砌体的承托段(11)和插接在所述卡套部(21)中的连接段(12)，以减少炉外壁的散热损失，同时降低材料成本。

Description

乙烯裂解炉及其复合断桥托砖板结构
技术领域
本公开涉及一种用于乙烯裂解炉的复合断桥托砖板结构和乙烯裂解炉。
背景技术
托砖板是裂解炉中重要的砌体支撑装置，主要设置于燃料燃烧的区域，即裂解炉的辐射段。现有技术中，裂解炉使用到的托砖板由金属材料焊接而成，在实际使用过程中，常常会伴随如下问题：1)裂解原料在辐射段加热至所需温度进行裂解反应生成裂解气，此时炉膛内的烟气温度高达1250℃，托砖板在高温下易发生变形现象，就要求金属托砖板的材质等级高，导致材料成本高昂；2)由于裂解炉内温度高，金属托砖板的导热系数大，导使安装托砖板处相对应的炉外壁温度将近100℃，炉膛内热量损失较大，炉外壁的操作工作存在较大的安全隐患；3)金属材料在高温下热膨胀量大，因此需要给金属托砖板预留较大的膨胀空间，增大了裂解炉炉衬设计的难度的同时，带来了新的散热点，造成进一步的散热损失。
因此，现有技术中存在的问题是，金属托砖板易造成炉外壁散热损失大且材料成本高。
发明内容
本公开的目的是提供一种复合断桥托砖板结构，以减少炉外壁的散热损失，同时降低材料成本。
为了实现上述目的，本公开提供一种用于乙烯裂解炉的复合断桥托砖板结构，所述复合断桥托砖板结构包括由非金属材料制成的托砖板和安装支架，该安装支架包括由金属材料制成的用于焊接于炉壁板的卡套部，所述托砖板一体成型且包括用于支撑砌体的承托段和插接在所述卡套部中的连接段。
可选地，所述托砖板包括连接在所述承托段与所述连接段之间的过渡段，所述承托段与所述连接段相互垂直，所述过渡段与所述承托段和所述连接段之间均成角度，所述过渡段靠近所述炉壁板的一侧设置有至少一个加劲肋。
可选地，所述加劲肋为三角板。
可选地，所述过渡段与所述承托段之间的夹角α为120°～150°。
可选地，所述安装支架包括支撑翼板，该支撑翼板包括用于支撑所述承托段的第一支撑段和用于支撑所述过渡段的第二支撑段，所述卡套部、所述第二支撑段和所述第一支撑段依次连接，所述第一支撑段和所述第二支撑段均为板状，所述第一支撑段与所述第二支撑段两者之间的夹角与所述承托段与过渡段之间的夹角相等。
可选地，所述卡套部具有U形截面，包括主板段和板状的两个安装段，所述主板段具有长度和宽度，两个所述安装段分别连接于所述主板段的宽度方向上的两端，并均朝向所述主板段的一侧延伸且末端用作焊接端，所述第二支撑段连接于所述主板段的长度方向上的一端，且朝向所述主板段的另一侧延伸。
可选地，沿垂直于所述宽度和所述长度的方向，所述安装段的所述末端到所述主板段的距离与所述连接段的厚度之间的差值D1为0mm～1mm；沿所述宽度方向，两个所述安装段的相对的表面之间的距离与所述连接段的宽度之间的差值为6mm～10mm。
可选地，所述承托段包括由所述第一支撑段支撑的第一部分和平直延伸越过所述第一支撑段的第二部分，该第二部分在其延伸方向上的长度L2为所述托砖板在所述延伸方向上的总长度L1的60％～80％。
可选地，所述非金属材料为陶瓷材料或刚玉材料。
在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种乙烯裂解炉，包括炉体，该炉体具有中心轴线，所述乙烯裂解炉还包括本公开提供的用于乙烯裂解炉的复合断桥托砖板结构，所述卡套部焊接于所述炉体的炉壁板，且所述连接段插入所述卡套部时所述承托段与所述中心轴线垂直，沿垂直于所述中心轴线的方向设置有多个相互间隔的所述复合断桥托砖板结构。
通过上述技术方案，本公开提供的复合断桥托砖板结构在安装过程中，首先将安装支架的卡套部与炉壁板通过焊接连接在一起，然后将托砖板插接于卡套部，使得托砖板的下表面与安装支架的上表面贴合。托砖板由非金属材料一体成型，卡套部由金属材料制作，托砖板和卡套部配合形成断桥结构，以克服非金属材料与金属材料之间的热膨胀差，阻断炉膛与炉壁的热桥连接，从而起到良好的保温效果，使安装托砖板处相对应的外壁温度大幅降低，减少了散热损失，同时具有良好的经济效益。另外，由非金属材料制成的托砖板不再会有热胀冷缩的现象，因此，在使用的过程中，既不会发生在高温下变形的现象，也不需要较大的膨胀空间，由此，不仅有益于降低成本，而且还能够降低裂解炉的设计难度。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为本公开实施例所述的复合断桥托砖板结构与炉壁装配的示意图；
图2为本公开实施例所述的复合断桥托砖板结构的侧视图；
图3为本公开实施例所述的复合断桥托砖板结构的俯视图；
图4为本公开实施例所述的复合断桥托砖板结构中的托砖板的结构示意图；
图5为图4所示的复合断桥托砖板结构中的托砖板的侧视图；
图6为本公开实施例所述的复合断桥托砖板结构中的安装支架的结构示意图；
图7为图6中所示的复合断桥托砖板结构中的安装支架的侧视图；
图8为本公开实施例所述的复合断桥托砖板结构中的卡套部的断面图。
附图标记说明
1-托砖板；11-承托段；12-连接段；13-过渡段；14-加劲肋；2-安装支架；21-卡套部；22-第一支撑段；23-第二支撑段；211-主板段；212-安装段；30-炉壁板；D1-安装段的末端到主板段的距离与连接段的厚度之间的差值；D2-两个安装段的相对的表面之间的距离与连接段的宽度之间的差值；D3-相邻两个托板的承托段间隙；D4-相邻两个安装支架间隙；L1-托板总长度；L2-第二部分在其延伸方向上的长度。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，所使用的方位词如“内、外”是指相对于对应的部件自身轮廓的内、外，“上、下”是指沿重力方向的上、下。另外，“第一、第二”等词的使用目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。其中，为了便于描述，主板段211的“长度方向”与乙烯裂解炉的中心轴线平行，“宽度方向”与乙烯裂解炉中心轴线垂直，当乙烯裂解炉处于安装状态下，中心轴线垂直于水平面。但上述词语仅用于解释和说明本公开，并不用于限制。
根据本公开的具体实施方式，提供一种复合断桥托砖板结构。图1、图2和图3为本公开实施例提供的复合断桥托砖板结构的结构示意图，图4和图5为本公开实施例提供的复合断桥托砖板结构中的托砖板的结构示意图，图6、图7和图8为本公开实施例提供的复合托砖板结构中的安装支架的结构示意图。其中，参考图1所示，复合断桥托砖板结构包括由非金属材料制成的托砖板1和安装支架2，该安装支架2包括由金属材料制成的用于焊接于炉壁板30的卡套部21，托砖板1一体成型且包括用于支撑砌体的承托段11和插接在所述卡套部21中的连接段12。
通过上述技术方案，本公开提供的复合断桥托砖板结构在安装过程中，首先将安装支架2的卡套部21与炉壁板30通过焊接连接在一起，然后将托砖板1插接于卡套部21，使得托砖板1的下表面与安装支架2的上表面贴合。托砖板1由非金属材料一体成型，卡套部21由金属材料制作，托砖板1和卡套部21配合形成断桥结构，以克服非金属材料与金属材料之间的热膨胀差，阻断炉膛与炉壁的热桥连接，从而起到良好的保温效果，使安装托砖板1处相对应的外壁温度大幅降低，减少了散热损失，同时具有良好的经济效益。另外，由非金属材料制成的托砖板1不再会有热胀冷缩的现象，因此，在使用的过程中，既不会发生在高温下变形的现象，也不需要较大的膨胀空间，由此，不仅有益于降低成本，而且还能够降低裂解炉的设计难度。
其中，可选择地，非金属材料为陶瓷材料或刚玉材料或其它类似的材料。
在本公开提供的具体实施方式中，参考图4和图5所示，托砖板1包括连接在承托段11与连接段12之间的过渡段13，以避免承托段11与连接段12之间因应力集中而破坏，承托段11与连接段12相互垂直，过渡段13与承托段11和连接段12之间均成角度，过渡段13靠近炉壁板30的一侧设置有至少一个加劲肋14，其中，加劲肋14为三角板，以增强托砖板1的强度。
可选择的，过渡段13与承托段11之间的夹角α为120°～150°。
在本公开提供的具体实施方式中，安装支架2包括支撑翼板，该支撑翼板包括用于支撑承托段11的第一支撑段22和用于支撑过渡段13的第二支撑段23，卡套部21、第二支撑段23和第一支撑段22依次连接，第一支撑段22和第二支撑段23均为板状，第一支撑段22与第二支撑段23两者之间的夹角与承托段11与过渡段13之间的夹角相等。其中，支撑翼板可以由与卡套部21相同的材料制成，例如，安装支架2由钣金件整体弯制而成。
为了便于自身的焊接以及便于连接段12的插入，参考图8所示，卡套部21可以具有U形截面，主板段211和板状的两个安装段212，主板段211具有长度和宽度，两个安装段212分别连接于主板段211的宽度方向上的两端，并均朝向主板段211的一侧延伸且末端用作焊接端，第二支撑段23连接于主板段211的长度方向上的一端，且朝向主板段211的另一侧延伸。
其中，参考图1所示，沿垂直于宽度和长度的方向，安装段212的末端到主板段211的距离与连接段12的厚度之间的差值D1可以为0mm～1mm；沿宽度方向，两个安装段212的相对的表面之间的距离与所述连接段12的宽度之间的差值可以为6mm～10mm。为了便于示出该差值，参考图2和图3所示，D2为两个安装段212的相对的表面之间的距离与所述连接段12的宽度之间的差值的一半。
参考图1所示，承托段11包括由第一支撑段22支撑的第一部分和平直延伸越过第一支撑段22的第二部分，该第二部分在其延伸方向上的长度L2为托砖板1在延伸方向上的总长度L1的60％～80％。
在本公开一种乙烯裂解炉，包括炉体，该炉体具有中心轴线，乙烯裂解炉还包括本公开提供的用于乙烯裂解炉的复合断桥托砖板结构，卡套部21焊接于炉体的炉壁板30，且连接段12插入卡套部21时承托段11与中心轴线垂直，沿垂直于中心轴线的方向设置有多个相互间隔的复合断桥托砖板结构。参考图2和图3所示，相邻的两个复合断桥托砖板结构中，两个承托段11之间的间隙D3可以为1mm～2mm，两个安装支架21之间的间隙D4可以为50mm～60mm。在本公开提供的其它实施方式中，上述D3和D4可以根据需要设置为任意合适的数值，对此，本公开不作具体限制。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种用于乙烯裂解炉的复合断桥托砖板结构，其特征在于，所述复合断桥托砖板结构包括由非金属材料制成的托砖板(1)和安装支架(2)，该安装支架(2)包括由金属材料制成的用于焊接于炉壁板(30)的卡套部(21)，所述托砖板(1)一体成型且包括用于支撑砌体的承托段(11)和插接在所述卡套部(21)中的连接段(12)，所述托砖板包括连接在所述承托段(11)与所述连接段(12)之间的过渡段(13)，所述安装支架(2)包括支撑翼板，该支撑翼板包括用于支撑所述承托段(11)的第一支撑段(22)和用于支撑所述过渡段(13)的第二支撑段(23)，所述卡套部(21)、所述第二支撑段(23)和所述第一支撑段(22)依次连接，所述第一支撑段(22)和所述第二支撑段(23)均为板状，所述第一支撑段(22)与所述第二支撑段(23)两者之间的夹角与所述承托段(11)与过渡段(13)之间的夹角相等。
2.根据权利要求1所述的复合断桥托砖板结构，其特征在于，所述承托段(11)与所述连接段(12)相互垂直，所述过渡段(13)与所述承托段(11)和所述连接段(12)之间均成角度，所述过渡段(13)靠近所述炉壁板(30)的一侧设置有至少一个加劲肋(14)。
3.根据权利要求2所述的复合断桥托砖板结构，其特征在于，所述加劲肋(14)为三角板。
4.根据权利要求2所述的复合断桥托砖板结构，其特征在于，所述过渡段(13)与所述承托段(11)之间的夹角α为120°～150°。
5.根据权利要求1所述的复合断桥托砖板结构，其特征在于，所述卡套部(21)具有U形截面，包括主板段(211)和板状的两个安装段(212)，所述主板段(211)具有长度和宽度，两个所述安装段(212)分别连接于所述主板段(211)的宽度方向上的两端，并均朝向所述主板段(211)的一侧延伸且末端用作焊接端，所述第二支撑段(23)连接于所述主板段(211)的长度方向上的一端，且朝向所述主板段(211)的另一侧延伸。
6.根据权利要求5所述的复合断桥托砖板结构，其特征在于，沿垂直于所述宽度和所述长度的方向，所述安装段(212)的所述末端到所述主板段的距离与所述连接段(12)的厚度之间的差值D1为0mm～1mm；
沿所述宽度方向，两个所述安装段(212)的相对的表面之间的距离与所述连接段(12)的宽度之间的差值为6mm～10mm。
7.根据权利要求1所述的复合断桥托砖板结构，其特征在于，所述承托段(11)包括由所述第一支撑段(22)支撑的第一部分和平直延伸越过所述第一支撑段(22)的第二部分，该第二部分在其延伸方向上的长度L2为所述托砖板(1)在所述延伸方向上的总长度L1的60％～80％。
8.根据权利要求1所述的复合断桥托砖板结构，其特征在于，所述非金属材料为陶瓷材料或刚玉材料。
9.一种乙烯裂解炉，包括炉体，该炉体具有中心轴线，其特征在于，所述乙烯裂解炉还包括权利要求1-8中任意一项所述的用于乙烯裂解炉的复合断桥托砖板结构，所述卡套部(21)焊接于所述炉体的炉壁板，且所述连接段(12)插入所述卡套部(21)时所述承托段(11)与所述中心轴线垂直，沿垂直于所述中心轴线的方向设置有多个相互间隔的所述复合断桥托砖板结构。
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