一种立式废热锅炉管板的喷淋冷却装置的制作方法

本实用新型涉及锅炉管板冷却技术领域，尤其涉及一种立式废热锅炉管板的喷淋冷却装置。

背景技术：

随着我国制造业的发展和土地资源合理利用要求的提高，越来越多的化工项目采用立式余热回收系统。立式废热锅炉作为立式余热回收系统中不可或缺的核心设备，其运行安全，影响着整个系统的运行。

目前，立式挠性管板废热锅炉存在的最大问题是：由于立式挠性管板废热锅炉结构特点和进口工艺气温度较高（约600~1300℃），导致上管板处的蒸汽吸收来自换热管和管板的热量形成过热蒸汽膜，吸附在上管板下表面形成死气层，造成上管板局部过烧及气蚀，导致管板强度失效。

针对以上问题，现有技术通常采用平管板整体倾斜式布置、碟形管板或椭圆形管板等结构来改善上管板的过烧现象，但是，由于各种原因以上结构在解决上管板过烧方面都存在局限性，比如，平管板整体倾斜式布置设备需承受一个重力偏心力矩，倾斜角度不能太大，设备不能太大；碟形管板和椭圆形管板中换热管长度规格多变，加工难度大，且适用于中低压设备，以上结构都只能改善管板上的死气层，不能完全避免管板上存在死气区。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种立式废热锅炉管板的喷淋冷却装置，以从根本上避免管板出现死气层，同时对锅炉设备的规格和使用压力没有局限性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种立式废热锅炉管板的喷淋冷却装置，该装置包括围设在锅炉壳侧筒体外部的给水环管和设在所述壳侧筒体内部且位于待冷却管板非高温一侧的喷淋机构，所述喷淋机构中数根喷射管均与所述给水环管连通且呈中心辐射状分布，所述喷射管上开设有喷射孔，用于向所述待冷却管板表面喷射冷却介质。

优选的，所述喷淋机构包括中心连接板、中心喷管和辐射形喷管，多根所述辐射形喷管横向设置且呈辐射状分布，其一端与所述给水环管连通，另一端设在所述中心连接板边缘，所述中心喷管一端与所述给水环管连通，另一端端部为喷射口，其改变方向从所述中心连接板上预设通孔穿过朝向所述待冷却管板。

优选的，所述中心连接板上除供所述中心喷管穿过的通孔外，还开设有多个用于避免积液的透水孔。

优选的，所述待冷却管板的非高温一侧为下侧，所述喷淋机构位于所述待冷却管板的下方。

优选的，该装置还包括设在所述喷淋机构中每根喷射管底部的支撑板，所述支撑板与所述壳侧筒体内壁相对的一侧设在所述壳侧筒体内壁上。

优选的，该装置还包括设在所述待冷却管板中心处的检查口，所述检查口包括贯穿所述待冷却管板设置的空心管件和密封嵌合设在所述空心管件内部的棒件。

优选的，所述棒件的端部开设有便于将其取出的螺纹孔。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型中，（1）采用液体喷淋冷却方式，能够有效的破坏管板面死气层，同时使管板冷却速度快，避免了管板过烧，对管板和换热管的保护效果好，（2）外部给水管采用环形方式，为其配置一个总进水口即可满足供水需求，简化了给水系统，（3）喷淋机构采用辐射状喷管布置，最大程度节省了喷淋冷却装置所占用空间，（4）同时对锅炉设备的规格和使用压力没有局限性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例提供的喷淋冷却装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的喷淋机构内中心连接板位置处的局部结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的检查口的结构示意图。

图中：1—外部给水系统，11—总给水口，12—给水环管，13—中心喷管给水管，14—辐射形喷管给水管；2—喷淋机构，21—中心喷管，22—辐射形喷管，23—堵板，24—支撑板，25—中心连接板；3—检查口，31—空心管件，32—棒件；4—壳侧筒体；5—待冷却管板；6—换热管。

具体实施方式

参考图1至图3，本实用新型实施例提供了一种立式废热锅炉管板的喷淋冷却装置，该装置主要包括围设在锅炉壳侧筒体4外部的给水环管12和设在壳侧筒体4内部且位于待冷却管板5非高温一侧的喷淋机构，在喷淋机构中，数根喷射管均与给水环管12连通且呈中心辐射状分布，喷射管上开设有喷射孔，用于向待冷却管板5表面喷射冷却介质。每根喷射管底部均设有其支撑固定作用的支撑板24，支撑板24与壳侧筒体4内壁相对的一侧设在壳侧筒体4内壁上。比如，支撑板24为长度与喷射管长度相适应的长方形钢板，其长边与喷射管底部焊接，短边与壳侧筒体4内壁焊接。

比如，对于背景技术中提到的立式挠性管板废热锅炉中的上管板，其非高温一侧为下侧，相应地喷淋机构位于待冷却管板5的下方。实际上可以理解的是，对于其它种类的立式废热锅炉薄管板，本装置仍然适用，而且对于非高温一侧在上侧的待冷却管板，相应调整喷淋机构的喷射方向即可。为便于阐述，本文以立式挠性管板废热锅炉中的上管板为例进行说明。

上述喷淋机构具体包括中心连接板25、中心喷管21和辐射形喷管22，多根辐射形喷管22横向设置且呈辐射状分布，其一端与给水环管12连通，另一端设在中心连接板25边缘；中心喷管21一端与给水环管12连通，另一端端部为喷射口，改变方向从中心连接板25上预设通孔穿过朝向待冷却管板5。中心连接板25上除供中心喷管21穿过的通孔外，还开设有多个用于避免积液的透水孔。

在实际应用中，外部给水系统1位于废热锅炉设备外侧，包括总给水口11、给水环管12，中心喷管给水管13和辐射形喷管给水管14。总给水口11采用法兰形式与外界给水管连接，另一端焊接在给水环管12外环上；多根辐射形喷管给水管14一端均布焊接在给水环管12内侧，另一端采用插入式接管方式焊接在壳侧筒体4上，内部采用法兰连接；一根中心喷管给水管13焊接在给水环管12下侧，另一端采用插入式接管方式焊接在壳侧筒体4上，内部采用法兰连接。

中心连接板25可以为一个边数为辐射形喷管22数量两倍的正多边形平钢板，且中心开设一个大于中心喷管21外径1mm的中心孔，并围绕中心孔均匀的开一圈小孔作为透水孔。辐射形喷管22一端焊接在壳侧筒体4上且与辐射形喷管给水管14连通，另一端与堵板23焊接后再焊接到中心连接板25各边上。中心喷管给水管13一端焊接在壳侧筒体4上且与中心喷管给水管13连通，为喷射口的另一端先水平向中心延伸然后通过90度弯头改变方向从中心连接板25上中心孔穿过，向上延伸距离待冷却管板5下表面一定距离；中心喷管21与中心连接板25上的预设通孔相互独立不焊接，方便装卸朝向待冷却管板5；单根中心喷管21位于多根呈辐射状分布的辐射形喷管22中其中一根的正下方，结构紧凑整齐。

在现有技术中，由于壳侧无人通行空间，且无法从壳侧观察到内圈换热管和管板等的情况。参考图1和图3，本实用新型装置进一步还包括设在待冷却管板5中心处的检查口3，停车后便于观察待冷却管板5的变形情况，检查口附近换热管6的情况和内部喷淋机构2的堵塞情况。该检查口3具体包括贯穿待冷却管板5设置的空心管件31和密封嵌合设在空心管件31内部的棒件32。棒件32的端部开设有便于将其取出的螺纹孔。在实际应用中，空心管件31采用钢管，棒件32采用钢棒，钢棒塞在钢管内并焊接密封；设备停车后，将密封焊去掉，旋出棒件32，进行观察，观察完毕，再将棒件32旋回，焊接密封。

喷淋冷却方法的原理：带压的冷却介质通过外部给水系统1的总给水口11进入给水环管12中，通过给水环管12的分配作用，将冷却介质均匀的分配到中心喷管给水管13和辐射形喷管给水管14中。经中心喷管给水管13的冷却介质，最终进入中心喷管21，并在压差的作用下向上喷射到待冷却管板5下表面；经辐射形喷管给水管14的冷却介质，最终进入辐射形喷管22，并在压差的作用下通过辐射形喷管22上的喷射孔均匀的喷射到待冷却管板5下表面。到达待冷却管板5下表面的冷却介质破坏管板面上的死气层，同时带走管板热量，防止待冷却管板5过烧失效。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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