CN219509342U - 一种具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈及纯碱铸铁塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈及纯碱铸铁塔，铸铁塔圈的法兰面上设置有至少一层法兰面钛衬板，铸铁塔圈的塔圈内壁上设置有至少一层内壁钛衬板，以保证与塔内腐蚀性介质接触时铸铁塔圈不被腐蚀；沿着塔圈内壁的周侧还设置有至少一个支撑圈，支撑圈通过与支撑圈垂直设置的支撑圈筋板固定在塔圈内壁上。本实用新型设计的铸铁塔采用灰铁与钛结合，其中与塔内具有腐蚀性介质接触部分塔内壁衬钛，塔体的主要结构强度部分由灰铁部分提供，这样可极大的延长设备的使用寿命，且因为灰铁部分无需考虑腐蚀裕量，可有效降低设备重量，总体造价提升较少，降低了设备造价。
Description
技术领域
本实用新型属于纯碱生产设备技术领域，具体而言，涉及一种具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈及纯碱铸铁塔。
背景技术
纯碱生产中许多关键设备均采用铸铁材质，在纯碱生产的吸收工段、蒸馏工段中液体介质与气态介质的交换吸收均在其内部进行。其内部兼有传质、吸收、化学反应、结晶、传热等多种过程，又含气、液、固等多相体系。
但是现在的铸铁塔设备材料多为灰铁或碳钢、不锈钢、钛、碳钢衬不锈钢或碳钢衬钛，材质为纯灰铁或碳钢制成的塔器，其设备内部的介质对塔壁腐蚀较快，这就需要在设计之初要根据设备的使用年限预留出足够的腐蚀裕量，这就加大了设备成本，且由于腐蚀减少了设备寿命。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈及铸铁塔，采用灰铁与钛结合，解决了内部介质对塔壁腐蚀较快的问题，同时降低了成本。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈，所述铸铁塔圈的法兰面上设置有至少一层法兰面钛衬板，所述铸铁塔圈的塔圈内壁上设置有至少一层内壁钛衬板，以保证与塔内腐蚀性介质接触时铸铁塔圈不被腐蚀；沿着塔圈内壁的周侧还设置有至少一个支撑圈，所述支撑圈通过与支撑圈垂直设置的支撑圈筋板固定在塔圈内壁上。
根据本实用新型的一种实施方式，所述支撑圈为两个且平行设置，两个所述支撑圈的间距为500mm～1500mm，所述支撑圈的宽度为500mm～1500mm，厚度为4mm～20mm。
根据本实用新型的一种实施方式，所述支撑圈筋板采用氩弧焊焊接固定在塔圈内壁钛衬板上。
根据本实用新型的一种实施方式，位于所述支撑圈筋板下方的塔圈内壁上还设有若干检漏孔，所述检漏孔通过检漏孔用螺栓堵住，以防止灰尘、铁削污染检漏孔螺纹。
根据本实用新型的一种实施方式，在所述检漏孔的塔圈内壁上还设有用于封住检漏孔的检漏孔补强板，所述检漏孔补强板的大小为50×50mm～100×100mm；厚度为2mm～6mm。
根据本实用新型的一种实施方式，还包括设置在铸铁塔圈内部且向上凸起的球面封头，所述球面封头的表面也设置有球面钛衬板，相邻两个球面钛衬板的接缝处设置有接缝盖板。
根据本实用新型的一种实施方式，所述球面封头与塔圈内壁的相交处设置有拐角过渡板，所述拐角过渡板的厚度大于球面钛衬板，所述拐角过渡板的弧度为30°～80°。
根据本实用新型的一种实施方式，在所述法兰面钛衬板与内壁钛衬板采用氩弧焊满焊固定与塔圈内壁相接触的部分采用氩弧焊点焊固定，以使钛衬板固定在铸铁塔圈上。
根据本实用新型的一种实施方式，铸铁法兰面上设有沉头螺纹孔，攻丝后旋进沉头钛螺栓，使得法兰面钛衬板与铸铁法兰面紧密贴合；所述塔圈内壁设有螺孔，内壁钛衬板通过旋紧塔壁固定螺栓使得内壁钛衬板与塔圈内壁紧密贴合。
根据本实用新型的另一方面，还提供了一种纯碱铸铁塔，所述纯碱铸铁塔包括上述任一种所述的具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈。
本实用新型的有益效果：
本实用新型设计的纯碱铸铁塔圈及铸铁塔采用灰铁与钛结合，其中与塔内具有腐蚀性的介质接触的部分塔壁采用衬钛材料，塔体的主要结构强度部分由灰铁部分提供，这样可极大的延长设备的使用寿命，且因为灰铁部分无需考虑腐蚀裕量，可有效降低设备重量，总体造价提升较少，降低了设备造价。此外，对于一部分使用过的老旧塔圈也可使用此工艺对塔圈重新进行利用。
附图说明
图1示出了衬钛板后的纯碱铸铁塔圈的局部剖面结构示意图；
图2示出了衬钛板后纯碱铸铁塔圈接缝拼接处的剖面结构示意图；
图3示出了衬钛板后纯碱铸铁塔圈与法兰连接部分的剖面结构示意图；
图4为具有球面封头的纯碱铸铁塔圈衬钛板后的主视图；
图5为具有球面封头的纯碱铸铁塔圈衬钛板后的俯视图；
图6为衬钛板后纯碱铸铁塔圈的球面封头与塔圈内壁相交处的剖面结构示意图。
附图标记：1.法兰面钛衬板；2.塔壁固定螺栓；3.支撑圈；4.内壁钛衬板；5.塔圈内壁；6.支撑圈筋板；7.检漏孔补强板；8.沉头钛螺栓；9.检漏孔用螺栓；10.检漏孔；11.接缝盖板；12.拐角过渡板。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更为明晰，下面结合本附图及实施例，对本实用新型做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本实用新型，为本实用新型部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本实用新型。此外，下面描述的本实用新型实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。
综合参考图1-4所示，本实用新型提供了一种具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈，其中，铸铁塔圈的法兰面上设置有至少一层法兰面钛衬板1，铸铁塔圈的塔圈内壁5上设置有至少一层内壁钛衬板4，以保证与塔内腐蚀性介质接触时铸铁塔圈不被腐蚀。沿着塔圈内壁5的周侧还设置有至少一个支撑圈3，所述支撑圈3通过与其垂直设置的支撑圈筋板6固定在塔圈内壁5上。
通过设置支撑圈3以固定内壁钛衬板4，提高内壁钛衬板4的刚度，使得塔内如果为负压环境时，内壁钛衬板4不会被拉变形，避免使内壁钛衬板4与铸铁塔圈的塔圈内壁5之间形成较大间隙，影响设备使用。
优选地，所述支撑圈3为两个且平行设置，两个所述支撑圈3的间距为500mm～1500mm，且每个支撑圈3的宽度为50mm～150mm，厚度为4mm～20mm。
根据本实用新型，所述支撑圈筋板6采用氩弧焊焊接固定在塔圈内壁5的内壁钛衬板4上。其中，位于支撑圈筋板6下方的塔圈内壁5上还设有若干检漏孔10，检漏孔10通过检漏孔用螺栓9堵住，以防止灰尘、铁削污染检漏孔螺纹。
如图1所示，在检漏孔10的塔圈内壁5上还设有检漏孔补强板7，封住检漏孔10。设置检漏孔补强板7其目的是使塔圈内壁5开孔后因承载面积减小及应力下降至允许范围以内。优选地，检漏孔补强板7的大小为50×50mm～100×100mm；厚度为2mm～6mm。
如果铸铁塔圈内受正压力，根据压力大小调节检漏孔补强板7的大小及厚度；如果铸铁塔圈内受负压力，根据压力大小调节塔圈内支撑圈3支撑圈筋板6的大小及厚度。
如图4-6所示，铸铁塔圈还包括设置在铸铁塔圈内部且向上凸起的球面封头13，球面封头13表面设置有球面钛衬板，相邻两个球面钛衬板的接缝处设置有接缝盖板11，球面封头13与塔圈内壁5相交处设置有拐角过渡板12。
优选地，所述拐角过渡板12的弧度为30°～80°，厚度大于球面钛衬板。设置拐角过渡板12可以消除因铸造精度不高造成的球面钛衬板与内壁钛衬板4不易对接，且二者形成的夹角空间太小使得不易焊接等问题，以保证塔圈内腔完全被钛衬板覆盖且所有焊缝不存在缺陷。
优选地，在法兰面钛衬板1以及内壁钛衬板4与塔圈内壁5相接触部分均采用氩弧焊满焊固定，以使钛衬板固定在铸铁塔圈上。
根据本实用新型，铸铁法兰面上设有沉头螺纹孔，攻丝后旋进沉头钛螺栓8，使得法兰面钛衬板1与铸铁法兰面紧密贴合，后将沉头钛螺栓与法兰形成沉孔采用氩弧焊焊接填满。塔圈内壁5设有螺孔，内壁钛衬板4通过旋紧塔壁固定螺栓2使得内壁钛衬板4与塔圈内壁5紧密贴合，之后将塔壁固定螺栓头部与内壁钛衬板接触部位采用氩弧焊将角焊缝满焊。
本实用新型的纯碱铸铁塔圈衬钛板生产工艺主要包括以下工序：
1)铸铁塔圈预制：对需衬钛板部分的铸铁塔法兰面加工至要求尺寸，在塔壁上钻若干检漏孔10，将检漏孔10用检漏孔用螺栓9堵住(防止灰尘、铁削污染检漏孔螺纹)，内壁打磨，使其表面平整、光滑，且表面无油污、灰尘。
2)钛衬板预制：依据铸铁塔尺寸预制法兰面钛衬板1和内壁钛衬板4，且法兰面钛衬板1留足加工余量。
3)钛衬板与铸铁塔圈相结合：将法兰面钛衬板1和内壁钛衬板4的接触部分用氩弧焊点焊固定，使钛衬板固定在铸铁塔圈上。对于具有接管的铸铁塔圈，将接管内钛衬板与塔圈的钛衬板电焊固定(相贯部分割除，使接管内衬板伸出塔圈衬板一定量)。
4)打孔，攻丝，固定：在铸铁塔圈壁上打孔，攻丝后旋进塔壁固定螺栓2(打孔，攻丝逐个进行，攻完丝后立即旋进螺栓，螺栓不旋紧，预留一定的旋紧量)。在法兰面上打沉头孔，攻丝后旋进沉头钛螺栓8(沉头部分留在钛衬板上，螺栓旋紧后沉头钛螺栓8上面与法兰上面预留足够的焊接、加工余量)。旋紧塔壁固定螺栓2使内壁衬板4与铸铁塔壁紧密贴合，法兰面钛衬板1与铸铁法兰面紧密贴合。
5)焊前准备：将法兰面钛衬板1与铸铁法兰交界处所有的缝隙用强力胶带密封，将一个检漏孔用螺栓更换为气嘴。
6)焊接：从气嘴向铸铁塔圈与钛衬板间隙充氩气，采用氩弧焊对所有焊缝焊接，所有焊缝均为连续满焊，焊脚高度不得小于较薄板厚度。所有沉头螺栓孔用焊材填满，且焊接时使沉头钛螺栓8的沉头部分与钛板、焊材均融为一体。
7)加工法兰面：对法兰面钛衬板1进行二次加工，保证整个铸铁塔圈所有法兰面形位的公差。
8)耐压实验：打开所有检漏孔，依照设备工艺要求对铸铁塔圈进行相应的耐压实验，保压规定的时间，检漏孔无渗漏则为合格。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，所述铸铁塔圈的法兰面上设置有至少一层法兰面钛衬板(1)，所述铸铁塔圈的塔圈内壁(5)上设置有至少一层内壁钛衬板(4)，以保证与塔内腐蚀性介质接触时铸铁塔圈不被腐蚀；沿着所述塔圈内壁(5)的周侧还设置有至少一个支撑圈(3)，所述支撑圈(3)通过与支撑圈(3)垂直设置的支撑圈筋板(6)固定在塔圈内壁(5)上。
2.根据权利要求1所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，所述支撑圈(3)为两个且平行设置，两个所述支撑圈(3)的间距为500mm～1500mm；所述支撑圈(3)的宽度为50mm～150mm，厚度为4mm～20mm。
3.根据权利要求1所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，所述支撑圈筋板(6)通过氩弧焊焊接固定在塔圈内壁(5)的内壁钛衬板(4)上。
4.根据权利要求1所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，位于所述支撑圈筋板(6)下方的塔圈内壁(5)上还设有若干检漏孔(10)，所述检漏孔(10)通过检漏孔用螺栓(9)堵住，以防止灰尘、铁削污染检漏孔螺纹。
5.根据权利要求4所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，在所述检漏孔(10)的塔圈内壁(5)上还设有用于封住所述检漏孔(10)的检漏孔补强板(7)；所述检漏孔补强板(7)的大小为50×50mm～100×100mm，厚度为2mm～6mm。
6.根据权利要求1所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，还包括设置在铸铁塔圈内部且向上凸起的球面封头(13)，所述球面封头(13)的表面也设置有球面钛衬板，相邻两个球面钛衬板的接缝处设置有接缝盖板(11)。
7.根据权利要求6所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，所述球面封头(13)与塔圈内壁(5)的相交处设置有拐角过渡板(12)，所述拐角过渡板(12)的弧度为30°～80°，且厚度大于球面钛衬板。
8.根据权利要求1所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，在所述法兰面钛衬板(1)以及内壁钛衬板(4)与塔圈内壁(5)相接触的部分采用氩弧焊点焊固定，以使钛衬板固定在铸铁塔圈上。
9.根据权利要求1所述的纯碱铸铁塔圈，其特征在于，铸铁法兰面上设有沉头螺纹孔，攻丝后旋进沉头钛螺栓(8)，使得法兰面钛衬板(1)与铸铁法兰面紧密贴合；所述塔圈内壁(5)上设有螺孔，内壁钛衬板(4)通过旋紧塔壁固定螺栓(2)使得内壁钛衬板(4)与所述塔圈内壁(5)紧密贴合。
10.一种纯碱铸铁塔，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的具有钛衬板结构的纯碱铸铁塔圈。
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