CN220540614U - 一种高温高压设备耳式支承保温结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温高压设备耳式支承保温结构，包括筒体，筒体的外壁包裹有保温层，筒体与穿过保温层的耳座连接，耳座与支承钢梁连接，耳座与支承钢梁之间设有隔热板，隔热板包括隔热板框架和隔热材料，隔热板框架上形成有放置槽口，隔热材料设置在放置槽口内。本实用新型的有益效果：隔热板适用的温度最高可达500℃，压缩强度达100MPa，具有良好的可机加工性，适用于多种尺寸的耳式支座；隔热板框架能有效提升隔热板的可靠性，提高隔热板寿命，最高可达30年；现场安装简单，隔热板框架与先进隔热材料均具有良好的机加工性能，安装简单，对现场安装施工要求较低。
Description
技术领域
本实用新型属于保温隔热技术领域，具体涉及一种高温高压设备耳式支承保温结构。
背景技术
随着我国电力行业、化工行业的发展，更多大型化压力容器投入运行，其中不乏立式布置的高温高压压力容器/换热器，立式压力容器/换热器常采用耳式支座的支承形式(参考图1所示)。传统耳式支座设计未考虑该处保温，一是使得耳式支座散热量大，影响设备换热性能，增大厂房散热负担；二是使得与耳式支座连接的钢梁运行温度过高甚至超过其设计许用温度，出现安全隐患。
根据耳式支座支承的立式高温高压压力容器/换热器运行经验反馈，设计人员进行保温设计时，一般是在耳式支座底板与支撑钢梁间增加保温隔热层，采用《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-2013)中常见保温材料，如碳酸钙、复合硅酸盐、岩棉等，该类材料抗压缩能力较弱，部分材料甚至不具备抗压缩性能。设备运行一段时间后，将出现隔热层被产品压溃的情况，导致此处保温失效，影响设备支承找平。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供了一种高温高压设备耳式支承保温结构，解决了现有耳座隔热材料不具备支承能力的问题。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
一种高温高压设备耳式支承保温结构，包括筒体，筒体的外壁包裹有保温层，筒体与穿过保温层的耳座连接，耳座与支承钢梁连接，耳座与支承钢梁之间设有隔热板，隔热板包括隔热板框架和隔热材料，隔热板框架上形成有放置槽口，隔热材料设置在放置槽口内。
进一步的，所述的筒体为压力容器或换热器筒体。
进一步的，所述的筒体的左右两侧均连接有耳座，两侧的耳座均与支承钢梁连接。
进一步的，所述的耳座与筒体焊接连接。
进一步的，所述的耳座上的连接孔通过螺栓与支承钢梁连接。
进一步的，所述的耳座包括筒连接板、过渡板和梁连接板，筒连接板与筒体贴合连接，筒连接板与过渡板连接，过渡板与梁连接板连接，梁连接板与支承钢梁连接。
进一步的，所述的筒连接板与过渡板之间、过渡板与梁连接板之间均为焊接连接。
进一步的，所述的筒连接板为竖向布置的弧形板，过渡板为竖向布置的三角板，梁连接板为水平布置的矩形板，筒连接板通过两个间隔布置的过渡板与梁连接板连接。
进一步的，所述的隔热板框架为耐热不锈钢材质，隔热材料为耐热复合材料。
进一步的，所述的隔热板框架为田字形结构，隔热材料位于隔热板框架的四个放置槽口内。
本实用新型实现的功能：大型立式耳式支承的高温高压压力容器/换热器设计时，需同时考虑保温和支承，本实用新型采用一种先进的抗压缩性能好的隔热材料，采用合理的防压溃结构设计，使得耳式支座处兼具保温、支承功能，且具有一定设计安全性冗余，从而保证设备及支承安全、可靠运行。
本实用新型的有益效果：
1.隔热板适用的温度最高可达500℃，压缩强度达100MPa，具有良好的可机加工性，适用于多种尺寸的耳式支座。
2.隔热板框架能有效提升隔热板的可靠性，提高隔热板寿命，最高可达30年。
3.经过详细分析，筒体壁温500℃情况下，未设隔热板时钢梁最高温度接近200℃，散热量约为5kW，设置隔热板后钢梁最高温度不到80℃，散热量仅为3.9kW。
4.现场安装简单，隔热板框架与先进隔热材料均具有良好的机加工性能，安装简单，对现场安装施工要求较低。
前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
附图说明
图1是现有耳座支承结构示意图。
图2是本实用新型结构轴侧图。
图3是本实用新型结构俯视图。
图4是本实用新型隔热板结构俯视图。
图中：1-筒体，2-保温层，3-筒连接板，4-过渡板，5-梁连接板，6-隔热板，7-支承钢梁，8-隔热板框架，9-隔热材料，10-连接孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
参考图2～图4所示，一种高温高压设备耳式支承保温结构，包括筒体1、保温层2、耳座(包括筒连接板3、过渡板4和梁连接板5)、隔热板6(包括隔热板框架8和隔热材料9)、支承钢梁7和连接孔10。
筒体1为高温高压压力容器或换热器筒体，筒体内运行着高温高压流体，筒体壁面最高温度可高达500℃，由于自身具有较高的温度，热量具有向外界传递的趋势。筒体1的外壁包裹有保温层2，利用保温层2减少筒体1向外界的传热，提高筒体1整体的保温效果。
筒体1与穿过保温层2的耳座焊接连接，耳座上的连接孔10通过螺栓与支承钢梁7连接，筒体1的左右两侧均连接有耳座，两侧的耳座均与支承钢梁7连接，支承钢梁7对耳座进行承载托举，耳座又与筒体1固定连接，从而利用耳座实现了支承钢梁7对设备的承载，保证设备的安装稳定。
利用耳座解决了设备的支承问题，但是耳座同样额外增加了散热传热点，对筒体1的保温带来了不利的影响。因此在耳座与支承钢梁7之间设有隔热板6，利用隔热板6降低耳座与支承钢梁7之间的传热，避免热量传递至支承钢梁7上并散失在外界。
耳座为耐热不锈钢材质，提高耳座在高温下的适应能力。耳座包括筒连接板3、过渡板4和梁连接板5。筒连接板3为竖向布置的弧形板，筒连接板3与筒体1贴合焊接连接，实现筒连接板3在筒体1外壁的固定。筒连接板3与过渡板4的内端焊接连接，过渡板4为竖向布置的三角板，利用两个间隔布置的过渡板4实现竖向的筒连接板3与水平的梁连接板5之间的过渡连接。过渡板4的下端与梁连接板5焊接连接，梁连接板5为水平布置的矩形板，梁连接板5上的连接孔10通过螺栓与支承钢梁7连接，实现梁连接板5在支承钢梁7上的固定，实现支承钢梁7的承载作用。另外隔热板6设置在梁连接板5与隔热板6之间。
隔热板6包括隔热板框架8和隔热材料9。隔热板框架8为耐热不锈钢材质，保证隔热板6在高温下的适应能力，并且隔热板框架8由于强度高，还能提供隔热板6的抗压能力，从而避免不耐压的隔热材料9受高压损坏。
隔热板框架8上形成有放置槽口，隔热材料9设置在放置槽口内，利用放置槽口实现隔热材料9在框架上的固定，避免隔热材料9滑动。隔热板框架8为田字形结构，隔热材料9位于隔热板框架8的四个放置槽口内，则隔热材料9的四周均具有框架进行支撑，进一步保证隔热材料9的使用状态。隔热板框架8的中部以及四个隔热材料9对应放置槽口的中部开设连接孔10，实现梁连接板5利用螺栓连接时，螺栓穿过连接孔10。
隔热板框架8厚度为20mm，具体框架结构和尺寸按照耳式支座尺寸、螺纹尺寸以及钢梁尺寸确定，框架可起到防止隔热材料被设备压溃和帮助隔热材料定位的作用。
隔热材料9为耐热复合材料，具体采用日本霓佳斯株式会社型号为HEMISULTM15/HEMISULTM20的隔热板，具有优异的抗压缩性能和隔热性能，压缩强度可达100MPa，导热率低至0.5W/(m×K)，此材料易于加工，可根据耳式支座加工螺栓孔。
由隔热板框架和先进隔热材料组成的隔热板，不仅能在耳式支座处有效隔热，大幅度降低支承钢梁温度，减少设备散热量，还能保证长时间可靠运行，降低安全隐患。
在某换热器热工试验中，壳侧流体为高温液态金属钠，管侧流体为高温高压水/水蒸气。热工实验方案要求换热器散热尽可能少，运行安全可靠，通过详细的保温结构设计和数值分析，确定了隔热板的结构，可用于后续设计。
本实用新型的关键点：
1、设计了一种新的适用于立式布置耳式支座支承的隔热板，隔热板由隔热板框架和先进隔热材料组成，具有可加工性和可靠性。
2、适用设备温度高达500℃，压缩强度高达100MPa，使用寿命长达30年。
前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高温高压设备耳式支承保温结构，包括筒体(1)，其特征在于：所述的筒体(1)的外壁包裹有保温层(2)，筒体(1)与穿过保温层(2)的耳座连接，耳座与支承钢梁(7)连接，耳座与支承钢梁(7)之间设有隔热板(6)，隔热板(6)包括隔热板框架(8)和隔热材料(9)，隔热板框架(8)上形成有放置槽口，隔热材料(9)设置在放置槽口内。
2.根据权利要求1所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的筒体(1)为压力容器或换热器筒体。
3.根据权利要求1或2所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的筒体(1)的左右两侧均连接有耳座，两侧的耳座均与支承钢梁(7)连接。
4.根据权利要求1所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的耳座与筒体(1)焊接连接。
5.根据权利要求1或4所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的耳座上的连接孔(10)通过螺栓与支承钢梁(7)连接。
6.根据权利要求1所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的耳座包括筒连接板(3)、过渡板(4)和梁连接板(5)，筒连接板(3)与筒体(1)贴合连接，筒连接板(3)与过渡板(4)连接，过渡板(4)与梁连接板(5)连接，梁连接板(5)与支承钢梁(7)连接。
7.根据权利要求6所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的筒连接板(3)与过渡板(4)之间、过渡板(4)与梁连接板(5)之间均为焊接连接。
8.根据权利要求6所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的筒连接板(3)为竖向布置的弧形板，过渡板(4)为竖向布置的三角板，梁连接板(5)为水平布置的矩形板，筒连接板(3)通过两个间隔布置的过渡板(4)与梁连接板(5)连接。
9.根据权利要求1所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的隔热板框架(8)为耐热不锈钢材质，隔热材料(9)为耐热复合材料。
10.根据权利要求1或9所述的高温高压设备耳式支承保温结构，其特征在于：所述的隔热板框架(8)为田字形结构，隔热材料(9)位于隔热板框架(8)的四个放置槽口内。
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