用於換熱器的管子和支撐系統的製作方法
2023-07-20 05:06:51
專利名稱:用於換熱器的管子和支撐系統的製作方法
本發明涉及一種用於換熱器的管子和支撐系統，更確切地說，是涉及伸展在鍋爐或類似設備的爐膛上部的換熱管子及支撐的布置。
人們已認識到使用流化床是在換熱設備，諸如鍋爐，燃燒室，燃氣發生器，蒸汽發生器或類似的設備中產生熱的有吸引力的手段。在這些設備中，空氣穿過一個通常由惰性物料和礦石燃料，如煤的混合物組成的顆粒物料床，使該床流態化，從而促進燃料的燃燒。當由流化床所產生的熱被用來使水轉化為蒸汽時，例如在蒸汽發生器中，流化床系統提供了一種高的熱釋放，對床內換熱面傳熱的改進和緊湊尺寸的有吸引力的組合。
在這類型的設備中，許多換熱管子通常被安置在床內或恰好在流化床的上方，使冷卻流體，如水，在其中循環，以將床所產生的熱量轉移至外部。這些管子通常與一個在外部的入口聯箱相連，並以蛇形管形式在換熱設備的殼體範圍內伸展。這些管子由耐火材料做成的墩子式支撐或類似的東西，在略高出爐
的豎直方向上正交式支起來，而且支撐點僅在與爐壁的接縫處，因為處於爐中間的支撐既貴又有阻礙燃氣和空氣流從流化床向上通過爐膛的趨勢。因而，這種布置限制了互相對峙的爐壁間管子簇的寬度，或跨度，從而限制了鍋爐的容量。
本發明的目標是為了一種流化床式鍋爐提供管子和支撐系統，在這種鍋爐中的熱交換管子長度增加並橫跨在較寬的跨度上。
本發明的進一步的目標是提供上述類型的系統，其中所有單根管子都是自支撐的，也就是說，與爐壁間的聯接點的中間部分，它們相互支撐著。
為實現這些目標，本發明的管子和支撐系統的特徵是第一和第二具有間距的管簇在一個聯箱兩側以相反方向以蛇形管型式伸展。第一管簇的管子與第二管簇的管子互相錯開，第一管簇中的每一根管子的一部分被彎成某種形態以便伸展到另一系列管子所處的相同平面內。一種支撐件置於第一管簇的彎曲部分和另一管簇的相應部分之間。
通過查閱下述按本發明作出的最佳的，然而只是敘述性的實施例的詳細說明，參照那裡的附圖，才能充分地理解上面所作的簡要描述以及對本發明的進一步的目標，特徵和優點。
圖1是流化床式鍋爐的一部分的垂直剖視圖;
圖2是沿圖1的2-2線的橫切剖視圖;
圖3是圖1結構的一部分的放大了的剖視圖;
圖4是圖1中所示的熱交換管子的一部分的示意性俯視圖;
圖5是沿圖1的5-5線的橫切剖視圖。
本發明的說明與流化床式鍋爐有關，參照圖1，流化床鍋爐以標號10表示，它由前壁12，後壁14和兩側壁(其中之一以標號16表示)組成。為描述方便起見，鍋爐的上半部分沒有畫出來，省略去的部分包括對流區，爐頂和鍋爐以常規方式排出煙氣的出口。
爐篦20置於鍋爐的下部並支承著顆粒性物料床(未示)，顆粒性物料由離散的惰性物料和燃料，諸如煙煤的混合物組成，通過由側壁16之一伸出的進料器或類似的裝置(未示)送入床內。
在緊挨爐
下面設置空氣通風腔22，與由前壁12引出的為從外界氣源(未示)輸送空氣至通風腔22的進風口24相聯接。
如圖1和2中所示，一個水平伸展的聯箱28置於通風腔22內，第一管簇30從它的一側伸出而第二管簇32從它的反向側伸出。第二管簇32與第一管簇30在水平方向相互錯排，理由是顯而易見的。管簇30和32從聯箱28水平方向伸出，然後垂直向上穿過爐
20進入由爐
20支承的顆粒物料床。管簇30和32伸展在爐
上的那部分水平地彎成蛇形管模式在前壁12和後壁14間來回延伸，這種彎曲狀態有待詳述。兩排和一排支撐用突緣33分別從前壁12和後壁14伸出，在管簇30的各彎曲處支撐著管簇30。
如圖3所示，爐
20由一系列相互平行的有間距的水平管簇34組成，它們之間由相反兩側伸出的法蘭36相聯接。在法蘭36中的二個法蘭上打了許多有一定間距的孔是為接納相應數量的支承套管38，它分別容納管簇30和32。毋需多述，雖然在圖2中只示出了4根管簇30的管子和3根管簇32的管子，但整個聯箱28橫跨兩側壁16之間，相應數目的管簇30和32的管子沿整個聯箱的長度上伸出，並穿過爐
20。
在圖1中能清楚地看到，管簇30在垂直方向上與管簇32是錯列的，以避免各自的管子在它們於前壁12和後壁14間來回彎曲時引起的幹擾。這種錯列是這樣安排的，即管簇30的水平部分在管簇32的相應部分的下面伸展，如圖1所示。
按照本發明的特徵，如圖1，4和5中清楚地所示，管簇30的有選擇的水平部分彎入管簇32的平面中，以使彎曲部分恰好伸展在管子32相應部分的下面。特別要指出的，如圖4和5所示，每根管30有一彎曲部分30a，它彎入相應的管子32的平面內，故該彎曲部分直接位於後者管子部位的底下。
如圖5所示，支撐突緣40夾在管子30的每個彎曲部分30a和位於彎曲部分的上面的管子32的相應部分之間。支撐突緣40可用常規的辦法，如焊接，固定在兩管部位上。此外，支撐突緣40可以做成條狀隔板，因為它們是眾所周知的做法，故不再詳細描述。
再參看圖1，彎管部分30a和支撐突緣40各自以約相當於管子30和32的水平段長度的1/3的間距分布於爐壁12和14之間。
作為前面所述的結果，管簇30和32的水平段是自支撐的，也就是說，各管段可以做得相對地長而不要求設外支撐來防止下垂。
再參看圖4，注意到伸展在爐
20上部的爐壁12和14由許多水冷壁管42構成，這些水壁管以一定間距平行地伸展，在爐膛的全長上，並以在管子兩側的相反方向伸出的細長的許多法蘭44相互連接以形成氣密的爐壁。
緊挨爐壁14的管簇30的上段的末尾部分30b以上述的方法彎曲進入管簇32上段的相應部位的下面的平面內，以便使相同系列的管簇30和32兩者穿過同一個法蘭44。
於是，可以看到，本發明的方案，使用了較長的水平管段而不需任何外支撐系統，可使爐膛的寬度加大。
毋需多述，在上述方案中可以不偏離本發明的範疇而做出幾種變化。例如，換熱器管子不一定限於用在流化床鍋爐中，而相反地可用於任何一類換熱器中。
權利要求
1.用於換熱器的管子和支撐系統，包括一個聯箱，在聯箱的一側伸出的第一系列有間距的管簇，從聯箱另一側伸出的第二系列有間距的管簇，每個管簇的管子以蛇形管模式伸展，上述第一系列的管子與第二系列的管子錯列，在上述系列之一中的每根管子要彎成可以和上述另一系列的管子處於同一平面上，支撐件置於上述一個系列管子的彎曲部分和上述另一系列管子的相應部位之間。
2.按照權利要求
1所述的系統，其特徵是上述的第一系列的所述的管子與上述第二系列的管子在兩個方向上錯排。
3.按照權利要求
1所述的系統，其特徵是上述的一系列的管子彎離上述的平面。
專利摘要
一種用於換熱器的管子和支撐系統。其中，第一和第二系列有間距的管簇自一個聯箱的相反的兩側伸出。每根管子以蛇形管模式伸展，第一系列的管簇與第二系列的管簇錯列。其中一個系列中的每根管子被彎曲成某種形態以伸展到另一系列管簇的同一平面內。一種支撐件置於彎管部分和另一系列的管子的相應部分之間。
文檔編號F22B37/10GK86104797SQ86104797
公開日1987年6月3日 申請日期1986年7月14日
發明者萬卡特拉曼·塞沙馬尼 申請人:福斯特·惠勒能源公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan