CN201837066U - 一种自支撑式尾部对流受热面的结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种自支撑式尾部对流受热面的结构，安全性得到保障；整体增强了传热效果。其包括两侧竖排管、受热面管、隔板，单侧相邻的竖管通过竖排膜式壁相连接，两侧竖排管的底部为进水口、顶部为出水口，受热面管沿两侧竖排管的高度方向布置形成多级对流受热面，其特征在于：两侧竖排管的竖管位置分别错列位于其各自的垂直面内、且中心位置不重叠，受热面管具体为U型受热面管，位于单根受热面管一侧的进水口、出水口分别连接于对应的一侧的竖管，单根受热面管的另一侧接近至的另一侧竖管的内管面，每级对流受热面内的同一垂直面内的受热面管之间安装有固定管排，同一垂直面内最接近竖排膜式壁的受热面管连接竖排膜式壁。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃用天然气的强制循环热水锅炉的结构技术领域，具体为一种自支撑式尾部对流受热面的结构。
背景技术
天然气是种清洁高效而资源有限的燃料，因其成本高、热效好，故要求锅炉效率高，因此锅炉设计要尽量布置足够多的对流受热面积，以降低排烟热损失。同时天然气的无腐蚀和无磨损性，又允许对流受热面选用较高的烟气流速从而提高传热系数。
强制循环热水锅尾部烟道为了布置更多的对流受热面，同时考虑介质的流速在安全经济的范围内，还要兼顾到锅炉炉膛的几何尺寸以及适当的烟气流速，因此尾部对流受热面常设计成旗式结构。
现有技术的旗式结构有两种：
第一种：见图1，其包括两侧竖排管1、受热面管2、竖排管内隔板3，图中箭头为水流方向，受热面2管沿高度方向布置多级对流受热面，每级对流受热面的受热面管2均连接其对应的两侧竖排管1，每级对流受热面所对应的两侧竖排管1的区间段通过竖排管内隔板3隔开，热水分别从左、右侧墙下部进入，经受热面吸热，通过竖管内隔板2的设置引导热水由上部指定端引出，两侧竖排管内热水流动方式交叉进行；该结构缺点：由于受热面管2和两侧竖排管1相焊，锅炉烟气进、出口烟温相差很大，引起多级受热面管2的膨胀量也相差较大，而刚性结构不利于膨胀差的吸收，造成膨胀量大的管子焊口处应力较大；此外受热面介质流向采用的是水力偏差最大的Z型结构，与两侧竖排管1进水处相连接的每级受热面管2进出口压差最小，故流量最小，该管子最为危险，尤其当烟温很高时，由于流量最小，其单位流量吸收的热量最大，很可能局部会发生汽化，加上应力的作用情况严重时会导致局部焊口撕裂或爆管而被迫停炉，锅炉运行不可靠；
第二种：见图2、图3，其包括U型弯管4、竖管5、连接管6、隔板7图中箭头为水流方向，每段受热面改为两部分对称的U型弯管4，一端与竖管5采用焊接结构，另一端弯管自由悬挂，每片竖管5中水的流向相同，均为由底部向上运动，U型弯管4内水的流向改Z型为Π型，水力偏差相对减小。由于受热面的结构改变使膨胀差可得到吸收，避免了第一种所述的应力问题并同时减弱了水力偏差，锅炉运行可靠得多，但由于受热面所处烟温较高（最高可达1000℃以上），对流受热面无法通过设置横梁来固定，必须靠从对流烟道前后墙水冷壁引出数根连接管6来支撑，因此使得结构复杂，水冷壁管的阻力偏差也增大，故该对流受热面的布置方式只能是顺列布置，传热效果较差。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种自支撑式尾部对流受热面的结构，既解决了受热面管自身的相对膨胀问题，安全性大大保障；又采用的自支撑结构其结构简单，且整体增强了传热效果。
一种自支撑式尾部对流受热面的结构，其技术方案是这样的：其包括两侧竖排管、受热面管、隔板，单侧相邻的竖管通过竖排膜式壁相连接，所述两侧竖排管的底部为进水口、顶部为出水口，所述受热面管沿两侧竖排管的高度方向布置形成多级对流受热面，其特征在于：所述两侧竖排管的竖管位置分别错列位于其各自的垂直面内、且中心位置不重叠，所述受热面管具体为U型受热面管，位于所述单根受热面管一侧的进水口、出水口分别连接于对应的一侧的所述竖管，所述单根受热面管的另一侧接近至所述的另一侧竖管的内管面，所述每级对流受热面内的同一垂直面内的受热面管之间安装有固定管排，同一垂直面内最接近所述竖排膜式壁的所述受热面管连接所述竖排膜式壁。
其进一步特征在于：
每级对流受热面对应的两侧的竖排管的水流区域分为进水区、出水区，所述进水区、出水区通过所述隔板隔开，所述出水区位于所述进水区的下方，所述单根受热面管的进水口连接所述进水区，所述单根受热面管的出水口连接所述出水区；
所述U型受热面管包括水平部分、弯管部分、垂直部分，所述固定管排包括水平部分固定管排、垂直部分固定管排，所述水平部分固定管排具体为垂直向依次卡扣各个所述U型受热面管的水平部分的垂直结构，所述垂直部分固定管排具体为水平向依次卡扣各个所述U型受热面管的垂直部分的水平结构；
所述每级对流受热面内的U型受热面管的单侧的垂直部分依次逐渐远离其接近的一侧所述竖排管的内管面，所述最接近竖排管的内管面的垂直部分靠近所述弯管部分焊接有护板，所述护板紧固连接筋板，所述筋板的插装于限位板的顶部的限位槽，所述限位槽由两块限位块与所述限位板顶组成，所述筋板与所述竖排膜式壁留有间隙，所述限位板的底部支承于支架，所述支架焊接于所述竖排膜式壁。
采用本实用新型的结构后，两侧的竖排管和对应的受热面管分别形成独立的系统，解决了受热面管自身的相对膨胀问题，安全性大大保障；此外，每级对流受热面内的同一垂直面内的受热面管之间安装有固定管排，同一垂直面内最接近竖排膜式壁的受热面管连接竖排膜式壁，该自支撑结构不必通过引出管来固定，结构简单，减少系统阻力，且错列布置可得到较大的传热系数，整体增强了传热效果。
附图说明
图1为现有技术一的主视图结构示意图；
图2为现有技术二的主视图结构示意图；
图3为图2的俯视图结构示意图；
图4为本实用新型的主视图结构示意图；
图5为图4的俯视图结构示意图（去除固定管排）；
图6图4中A处的局部放大结构示意图；
图7为图6的俯视图的放大结构示意图；
图8为图4中B-B剖视图放大图。
具体实施方式
见图4、图5、图6、图7、图8，其包括两侧竖排管1、受热面管2、隔板3，单侧相邻的竖管4通过竖排膜式壁5相连接，两侧竖排管1的底部为进水口6、顶部为出水口7，受热面管2沿两侧竖排管1的高度方向布置形成多级对流受热面8，两侧竖排管1的竖管4位置分别错列位于其各自的垂直面内、且中心位置不重叠，受热面管2具体为U型受热面管，位于单根受热面管2一侧的进水口9、出水口10分别连接于对应的一侧的竖管4，单根受热面管2的另一侧接近至的另一侧竖管4的内管面，每级对流受热面8内的同一垂直面内的受热面管2之间安装有固定管排，同一垂直面内最接近竖排膜式壁5的受热面管2连接竖排膜式壁5。
每级对流受热面8对应的两侧的竖排管的水流区域分为进水区11、出水区12，进水区11、出水区12通过隔板3隔开，出水区12位于进水区11的下方，单根受热面管2的进水口9连接进水区11，单根受热面管2的出水口10连接出水区12；
U型受热面管包括水平部分13、弯管部分14、垂直部分15，固定管排包括水平部分固定管排16、垂直部分固定管排17，水平部分固定管排16具体为垂直向依次卡扣各个U型受热面管的水平部分13的垂直结构，垂直部分固定管17排具体为水平向依次卡扣各个U型受热面管的垂直部分15的水平结构；
每级对流受热面内2的U型受热面管的单侧的垂直部分15依次逐渐远离其接近的一侧竖排管1的内管面，最接近竖排管1的内管面的垂直部分15靠近弯管部分14焊接有护板18，护板18紧固连接筋板19，筋板19的插装于限位板20的顶部的限位槽，限位槽由两块限位块21与限位板组成，筋板19与竖排膜式壁5留有间隙，限位板20的底部支承于支架22，支架22焊接于竖排膜式壁5。
Claims (4)
1.一种自支撑式尾部对流受热面的结构，其包括两侧竖排管、受热面管、隔板，单侧相邻的竖管通过竖排膜式壁相连接，所述两侧竖排管的底部为进水口、顶部为出水口，所述受热面管沿两侧竖排管的高度方向布置形成多级对流受热面，其特征在于：所述两侧竖排管的竖管位置分别错列位于其各自的垂直面内、且中心位置不重叠，所述受热面管具体为U型受热面管，位于所述单根受热面管一侧的进水口、出水口分别连接于对应的一侧的所述竖管，所述单根受热面管的另一侧接近至所述的另一侧竖管的内管面，所述每级对流受热面内的同一垂直面内的受热面管之间安装有固定管排，同一垂直面内最接近所述竖排膜式壁的所述受热面管连接所述竖排膜式壁。
2.根据权利要求1所述的一种自支撑式尾部对流受热面的结构，其特征在于：每级对流受热面对应的两侧的竖排管的水流区域分为进水区、出水区，所述进水区、出水区通过所述隔板隔开，所述出水区位于所述进水区的下方，所述单根受热面管的进水口连接所述进水区，所述单根受热面管的出水口连接所述出水区。
3.根据权利要求2所述的一种自支撑式尾部对流受热面的结构，其特征在于：所述U型受热面管包括水平部分、弯管部分、垂直部分，所述固定管排包括水平部分固定管排、垂直部分固定管排，所述水平部分固定管排具体为垂直向依次卡扣各个所述U型受热面管的水平部分的垂直结构，所述垂直部分固定管排具体为水平向依次卡扣各个所述U型受热面管的垂直部分的水平结构。
4.根据权利要求3所述的一种自支撑式尾部对流受热面的结构，其特征在于：所述每级对流受热面内的U型受热面管的单侧的垂直部分依次逐渐远离其接近的一侧所述竖排管的内管面，所述最接近竖排管的内管面的垂直部分靠近所述弯管部分焊接有护板，所述护板紧固连接筋板，所述筋板的插装于限位板的顶部的限位槽，所述限位槽由两块限位块与所述限位板顶组成，所述筋板与所述竖排膜式壁留有间隙，所述限位板的底部支承于支架，所述支架焊接于所述竖排膜式壁。
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