豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明所涉及豎琴式轉(zhuǎn)化爐領(lǐng)域，尤指一種豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)目前大量正在運(yùn)行的豎琴管系式轉(zhuǎn)化爐，由于轉(zhuǎn)化管系上部恒力彈簧載荷選 擇偏大，均是按照轉(zhuǎn)化管系垂直總荷載（爐管自重+催化劑重+介質(zhì)重）的100%進(jìn)行設(shè) 置，同時(shí)由于轉(zhuǎn)化管系熱態(tài)時(shí)下集氣管頂部和底部存在溫差（頂部比底部溫度高約70~ 80°C)，在以上兩種不利因素的共同作用下，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)冷壁式下集氣管（帶隔熱襯里）熱 態(tài)向上拱起，導(dǎo)致其內(nèi)部隔熱襯里破裂甚至脫落，集氣管內(nèi)的高溫氣體（~860°C )與集氣 管金屬外壁（15CrMo,設(shè)計(jì)耐熱上限420°C )直接接觸，引起金屬外壁超溫，造成整個(gè)轉(zhuǎn)化爐 的操作安全隱患。
[0003] 下集氣管頂部和底部存在溫差，是豎琴式轉(zhuǎn)化管系的固有特性，通常很難消除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種穩(wěn)定的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系，為達(dá)該目的則需要解決 上述下集氣管熱態(tài)上拱的問題，為此本發(fā)明提供一種新的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)參考分 析后給予當(dāng)前豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系以指導(dǎo)。
[0005] 本發(fā)明所提供的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)具體包含：固定裝置、上集氣管、豬尾 管、轉(zhuǎn)化管、下集氣管、第一恒力彈簧模塊和第二恒力彈簧模塊；所述固定裝置用于固定所 述模型；所述上集氣管和所述豬尾管通過第一恒力彈簧模塊固定于所述固定裝置上；所述 上集氣管與所述豬尾管相連，所述上集氣管用于導(dǎo)入待轉(zhuǎn)化氣體并輸出至所述豬尾管；所 述轉(zhuǎn)化管通過所述第二恒力彈簧模塊固定于所述固定裝置上；所述轉(zhuǎn)化管與所述豬尾管相 連，用于對(duì)所述豬尾管輸出的待轉(zhuǎn)化氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理并輸出轉(zhuǎn)化后氣體；所述下集氣管 與所述轉(zhuǎn)化管相連，用于收集所述轉(zhuǎn)化后的氣體；所述轉(zhuǎn)化管重量由所述下集氣管與所述 固定裝置通過第二恒力彈簧模塊分擔(dān)。
[0006] 在上述豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，優(yōu)選的還包含，所述轉(zhuǎn)化管包含復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)化 爐管，所述第二恒力彈簧模塊包含復(fù)數(shù)個(gè)第二恒力彈簧；每個(gè)所述第二恒力彈簧吊掛兩個(gè) 所述轉(zhuǎn)化爐管。
[0007] 在上述豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，優(yōu)選的還包含，所述模型還包含下集氣總管， 所述下集氣總管用于將所述下集氣管收集的所述轉(zhuǎn)化后的氣體導(dǎo)出。
[0008] 在上述豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，優(yōu)選的還包含，所述下集氣管上還設(shè)置有固 定支架，所述固定支架用于固定所述轉(zhuǎn)化管。
[0009] 在上述豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，優(yōu)選的還包含，所述下集氣管上還設(shè)置有復(fù) 數(shù)個(gè)導(dǎo)向滑動(dòng)支架。
[0010] 在上述豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，優(yōu)選的還包含，所述轉(zhuǎn)化管重量的60%至 70%由所述固定裝置通過第二恒力彈簧模塊承擔(dān)，所述轉(zhuǎn)化管剩余重量由所述下集氣管承 擔(dān)。
[0011] 在上述豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，優(yōu)選的還包含，所述轉(zhuǎn)化管重量包含轉(zhuǎn)化管 自重、催化劑重和介質(zhì)重。
[0012] 在上述豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，優(yōu)選的還包含，所述第一恒力彈簧與所述第 二恒力彈簧包含：固定架、主彈簧、復(fù)數(shù)個(gè)輔彈簧、滑刀和滾軸；所述復(fù)數(shù)個(gè)輔彈簧的一端 分別固定設(shè)置在所述固定架內(nèi)相對(duì)的兩側(cè)壁上；所述滑刀與所述輔彈簧的另一端相連；所 述主彈簧一端通過所述滾軸與所述滑刀相接，所述主彈簧的另一端與彈簧負(fù)載相連。
[0013] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：本發(fā)明中將轉(zhuǎn)化管上部恒力彈簧的荷載按照轉(zhuǎn)化爐 管系垂直總荷載的60%~70%進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，剩余的30~40%的荷載分配給下集氣管， 給下集氣管施加一個(gè)向下的外部荷載，有效抑制了下集氣管的熱態(tài)上拱趨勢(shì)，降低下集氣 管內(nèi)襯里開裂甚至脫落的可能性，從而避免了高溫氣體與下集氣管外壁直接接觸，最終可 避免集氣管外壁超溫，還保證整個(gè)裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行、消除安全隱患、減少維修費(fèi)用和時(shí) 間、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益等方面均具有很高的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0015] 圖1為本發(fā)明所提供的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)透視圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明所提供的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)側(cè)視圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明所提供的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)的恒力彈簧圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附 圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明， 但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0019] 輕烴蒸汽轉(zhuǎn)化爐是合成氨、甲醇、制氫等裝置中的核心設(shè)備，輕烴蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)是 在轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行的，轉(zhuǎn)化反應(yīng)所需要的熱量由安裝在轉(zhuǎn)化爐頂部的燒嘴提供。轉(zhuǎn)化爐的形 式一般分為頂燒爐和側(cè)燒爐，目前國內(nèi)的甲醇、制氫裝置大多均采用頂燒爐的形式，而本發(fā) 明涉及的豎琴式轉(zhuǎn)化管系的轉(zhuǎn)化爐是頂燒爐的一種，本申請(qǐng)中轉(zhuǎn)化管系通常是由上集氣 管、豬尾管、轉(zhuǎn)化管、下集氣管和下集氣總管組成，具體結(jié)構(gòu)如下：
[0020] 本發(fā)明所提供的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)透視圖請(qǐng)參考圖1至圖2所示，所述豎 琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)具體包含：固定裝置、上集氣管1、豬尾管2、轉(zhuǎn)化管3、下集氣管4、第 一恒力彈簧模塊和第二恒力彈簧模塊6 ;所述固定裝置用于固定所述模型；所述上集氣管1 和所述豬尾管2通過第一恒力彈簧模塊固定于所述固定裝置上；所述上集氣管1與所述豬 尾管2相連，所述上集氣管1用于導(dǎo)入待轉(zhuǎn)化氣體并輸出至所述豬尾管2 ;所述轉(zhuǎn)化管3通 過所述第二恒力彈簧模塊6固定于所述固定裝置上；所述轉(zhuǎn)化管3與所述豬尾管2相連，用 于對(duì)所述豬尾管2輸出的待轉(zhuǎn)化氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理并輸出轉(zhuǎn)化后氣體；所述下集氣管4與 所述轉(zhuǎn)化管3相連，用于收集所述轉(zhuǎn)化后的氣體；所述轉(zhuǎn)化管3重量由所述下集氣管4與所 述固定裝置通過第二恒力彈簧模塊6分擔(dān)。
[0021] 由于國內(nèi)目前大量正在運(yùn)行的轉(zhuǎn)化爐，轉(zhuǎn)化管上部的恒力彈簧載荷是按轉(zhuǎn)化管系 垂直總荷載100%進(jìn)行設(shè)計(jì)的，同時(shí)由于下集氣管頂部和底部存在固有溫差，兩種不利因素 相互疊加、共同作用下，最終導(dǎo)致了下集氣管熱態(tài)向上拱起。為解決該問題，在本發(fā)明提供 的豎琴式轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)中，將轉(zhuǎn)化管3的重量分配為固定裝置與下集氣管共同承擔(dān)， 其中固定裝置通過第二恒力彈簧模塊6來承擔(dān)部分轉(zhuǎn)化管3的重量，剩余重量介由下集氣 管4來承擔(dān)，以此，當(dāng)下集氣管4熱態(tài)向上供起時(shí)，因上端對(duì)所述下集氣管4有施加部分作 用力（即轉(zhuǎn)化管3的部分重量），該作用力與下集氣管4熱態(tài)上供的力相抵消，從而解決了 下集氣管熱態(tài)上拱的問題。
[0022] 其中上述固定裝置可為一常見的上鋼架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)作用在于固定上述豎琴式轉(zhuǎn) 化爐轉(zhuǎn)化管系統(tǒng)，提供所述上集氣管1和豬尾管