CN202482066U - 硝酸氧化炉螺旋管排水冷壁弯制设备工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硝酸氧化炉螺旋管排水冷壁弯制设备工装，可拆卸盘管工装(1)由滚轮(2)支撑，可拆卸盘管工装(1)的筒体组件由纵向筋板(11)、横向筋板(12)和锁定筋板(13)拼装固定;用于输送排管的第一限位胎轮(8)上设有底座(82)、胎轮(83)和胎轮支架(81)，用于盘管工装(1)锥体部位盘管的第二限位胎轮(3)上设有底座(33)、胎轮(37)和胎轮支架(31)以及调节胎轮位置的活动板(32)、活动板支架(34)、盖板(35)和调节螺柱(36);由电机(5、10)和传动丝杠(4、9)驱动行走的第一和第二限位胎轮(3、8)通过其底座(31、81)丝扣与双向限位导轨(6)连接。本实用新型能保证氧化炉运行时不会因高温而损坏壳体，能大幅度延长氧化炉反应器的运行周期，提高氧化炉反应器运行的可靠性。

Description

硝酸氧化炉螺旋管排水冷壁弯制设备工装

技术领域

本实用新型涉及一种硝酸氧化炉螺旋管排水冷壁弯制设备工装，属于氧化炉水冷壁制造技术领域。 

背景技术

生产硝酸的方法有常压法、综合法、中压法、高压法和双加压法等。双加压法与其他生产方法相比氧化压力适中，酸、铂耗少，吸收压力高，对氮的氧化物吸收有利，产酸浓度高，氨耗低，是一种先进的生产方法。 

硝酸氧化炉是双加压法硝酸生产装置的核心设备，其作用是使氨气与空气充分混合，在触媒催化剂的作用下发生氧化反应生成NO_x，被水吸收后形成稀硝酸。硝酸氧化炉的运行状况决定硝酸生产装置的安全稳定运行和硝酸产品的产量和质量。 

氨气与空气的混合气在217℃下进入氧化炉，在铂催化剂的作用下生成一氧化氮并放热，反应温度875℃。温度高，加上硝酸氧化炉的壳体不设耐火衬里，故而设计采用水冷壁结构来降低壳体温度，防止壳体过热。水冷壁管由多组￠51X5mm并排管组成，为了达到理想的冷却效果，充分保护壳体，要求排管之间没有缝隙，紧密贴合在圆柱形和圆锥形筒体内壁上，且最大间隙不得超过1mm。水冷壁管排制造的好坏、能否达到上述要求，将直接影响到氧化炉壳体的温度，从而影响到氧化炉反应器的安全运行，进而影响硝酸生产装置的安全稳定运行和硝酸产品的产量和质量。 

现有的水冷壁弯制设备存在如下不足： 

常规弯管因驱动力小无法弯制大直径弯管，另行采购大功率驱动设备费用高；常规弯管为手工单独弯管，需大量的固定工装，效率低，外观成型差；常规弯管需辅以火焰加热，易过热造成材料的金相组织变化，质量和外观难以保证；常规手工弯管弯曲半径不均匀，难以保证水冷壁与筒体内壁间的间隙要求，无法保证壳体的安全运行。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种硝酸氧化炉螺旋管排水冷壁弯制设备工装，其能满足水冷壁管排间的间隙要求，使设备不会因运行时的温度过高而损坏，延长氧化炉运转周期。 

本实用新型的具体技术内容如下： 

可拆卸盘管工装由滚轮支撑，可拆卸盘管工装的筒体组件由纵向筋板、横向筋板和锁定筋板拼装固定。用于输送排管的第一限位胎轮上设有底座、胎轮和胎轮支架，用于盘管工装锥体部位盘管的第二限位胎轮上设有底座、胎轮和胎轮支架以及调节胎轮位置的活动板、活动板支架、盖板和调节螺柱。由电机和传动丝杠驱动行走的第一和第二限位胎轮通过其底座丝扣与双向限位导轨连接。 

硝酸氧化炉水冷壁螺旋管排弯制设备工装的工作原理如下： 

管排起始端固定于盘管工装上，电机驱动滚轮旋转且带动其支撑的可拆卸盘管工装一起转动，由电机驱动的传动丝杠在双向限位导轨控制的范围内带动限位胎轮作往复直线移动，管排即按预定的轨迹被紧密地缠绕在盘管工装上。盘管弯成后，水冷壁管排随盘管工装一同被放入氧化炉筒体内，拆卸并取出盘管工装后，水冷壁管 排便在回弹预应力的作用下与氧化炉筒体内壁完全贴合，从而保证水冷壁管排与氧化炉筒体的间隙要求。 

本实用新型能很好的保证水冷壁与氧化炉筒体内壁间的间隙要求，使设备在运行时不会因温度过高而损坏壳体，能大幅度地延长氧化炉反应器的运行周期，提高氧化炉反应器运行的可靠性。机械化并行冷弯管能避免手工单独弯管，大幅降低劳动强度。可拆卸盘管工装可以重复使用，能为类似组件的量产提供便利，降低工装费用，经济效益良好。 

附图说明

图1为硝酸氧化炉水冷壁螺旋管排弯制设备工装结构示意图。 

图2为可拆卸盘管工装示意图。 

图3、4可拆卸盘管工装拼装示意图。 

图5、6为限位胎轮结构示意图。 

图7、8为用于盘管工装锥体部位盘管的限位胎轮结构示意图。 

图9为管排自转一周与管排水平移动关系图。 

具体实施方式

实施例： 

参照图1至9对本实用新型的实施例进一步说明： 

可拆卸盘管工装1由滚轮2支撑，可拆卸盘管工装1的筒体组件由纵向筋板11、横向筋板12和锁定筋板13拼装固定。用于输送排管的第一限位胎轮8上设有底座82、胎轮83和胎轮支架81，用 于盘管工装锥体部位盘管的第二限位胎轮3上设有底座33、轮胎37和胎轮支架31，以及调节胎轮位置的活动板32、活动板支架34、盖板35和调节螺柱36。由电机5、10和传动丝杠4、9驱动行走的第一和第二限位胎轮3和8通过其底座33和82丝扣与双向限位导轨6螺纹连接。 

首先将可拆卸盘管工装1放在滚胎2上，然后在工装1上划好管排的缠绕轨迹。电机驱动滚胎2自转，工装1利用重力与摩擦力原理跟着旋转，该旋转即为盘管的驱动力。将管排起始端固定在工装1上，并在与缠绕轨迹对应的位置设置托管胎具7和双向限位导轨6、限位胎轮8、传动丝杠9和电机10。若在工装1锥体部分盘管，则采用限位胎轮3实施。 

本实用新型的制造技术要点： 

1.管排与氧化炉筒体内壁的紧密贴合： 

盘管工装1的外径可按理论计算确定，然后在工装1上进行实物试验，以确定水冷壁管排的实际回弹量，从而选定合理的工装外径。工装1的实际外径可衬镀锌钢板进行微量调整，应保证水冷壁盘管后管排能顺利地装入氧化炉壳体内。与氧化炉壳体内壁的间隙应尽可能地小，这样才能保证在拆除工装后，管排借回弹力无间隙地紧贴于内壁上。水冷壁盘管装配完成后，沿虚线割除左转筒14和右转筒15，然后通过卸下纵向筋板11、横向筋板12和锁定筋板13拆除盘管工装1。 

2.盘管与盘管之间的间隙控制： 

通过合理布局胎轮架31与81，调整胎轮之间的距离，以满足管与管之间的间隙要求。 

3.管排与管排间的间隙控制 

如图9所示，根据螺旋线和勾股定理原理可知，当盘管工装1筒体旋转一周L₁时，管排向前移动一段距离即螺距L₂，故可列公式： 

$\mathrm{tg\α}=\frac{L_2}{L_1}=\frac{v_{2}t}{v_{1}t}=\frac{v_2}{v_1}$

V₂——电机5和10转速；V₁——滚轮2电机转速； 

由于L₁=πD、L₂=d×4（D为工装1筒体外径+水冷壁管排外径之和；d为水冷壁管排外径）均为已知，故tgα为定值，只要固定了V₁，根据上述公式就可以确定V₂。电机5和10驱动传动丝杠4和9，带动限位胎轮3和8移动，从而实现管排移动。这样通过电机的转速传动比即可确定管排之间的间隙要求。 

Claims (1)

1.一种硝酸氧化炉螺旋管排水冷壁弯制设备工装，其特征在于：

可拆卸盘管工装(1)由滚轮(2)支撑，可拆卸盘管工装(1)的筒体组件由纵向筋板(11)、横向筋板(12)和锁定筋板(13)拼装固定;用于输送排管的第一限位胎轮(8)上设有底座(82)、胎轮(83)和胎轮支架(81)，用于盘管工装(1)锥体部位盘管的第二限位胎轮(3)上设有底座(33)、胎轮(37)和胎轮支架(31)以及调节胎轮位置的活动板(32)、活动板支架(34)、盖板(35)和调节螺柱(36);由电机(5、10)和传动丝杠(4、9)驱动行走的第一和第二限位胎轮(3、8)通过其底座(31、81)丝扣与双向限位导轨(6)连接。 

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