一種加熱爐爐頂出口密封結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種加熱爐爐頂出口密封結構，尤其是涉及一種復雜位移工況下的加熱爐爐頂出口密封結構。
【背景技術】
[0002]在管式加熱爐中設計中，輻射爐管進出爐頂處的保溫和密封設計一向是爐襯設計中的關鍵點和難點，在通常情況下，輻射爐管的出口位移僅僅體現(xiàn)在其軸向的位置，徑向幾乎沒有位移，這樣情況下，爐頂密封設計相對簡單，如圖1所示，一種爐頂密封結構，包括陶瓷纖維拐角模塊1、輻射爐管9、層鋪陶瓷纖維毯4，該爐頂密封結構只需要在輻射爐管出口處設計成拐角模塊，再在拐角模塊上層鋪陶瓷纖維毯即可滿足要求，但是在部分化工裝置中，例如低碳烷烴脫氫制烯烴裝置中，加熱爐輻射爐管在爐管軸向和輻射爐管集合管軸向及徑向方向均有位移，且各方向位移量均比較大，有的可達200mm，上述的普通的爐頂密封結構已不能滿足此位移要求。
[0003]針對此種復雜位移的工況下的爐頂密封，各方進行了多種嘗試，一種輻射爐管多方向和大位移情況下的爐頂密封結構，如圖2所示，該爐頂密封結構包括鋪設在陶瓷纖維模塊上的支撐板2、鋪設在支撐板2上的蓋板3、起阻隔煙氣作用的松散填塞在蓋板3上的陶瓷纖維散棉5以及包裹在陶瓷纖維散棉5外面的防水玻璃纖維布6與防雨罩8，但是該方案存在以下幾點不足:
[0004]1.爐頂的支撐板2和高溫煙氣直接接觸，會導致鋼板膨脹翹曲，導致蓋板3不能在該支撐板2面上自由滑動，直接妨礙輻射爐管的自由滑動，形成應力集中，嚴重的話到導致爐管破裂，高溫易燃介質外泄，形成安全生產事故。
[0005]2.高溫的爐頂鋼板將會形成一個熱導體，將煙氣熱傳至爐頂鋼結構梁上，爐頂梁的設計一般為不耐高溫的碳鋼材料，這樣會導致爐頂鋼結構超溫，降低鋼結構強度，影響爐頂鋼結構的安全。
[0006]3.爐頂鋼板和蓋板之間在實際使用過程中因爐頂鋼板受熱變形下垂產生縫隙，這樣高溫煙氣順著縫隙外竄。理論情況下，松散填塞的陶瓷纖維棉會阻隔煙氣，但是實際使用中，隨著爐管的移動，散棉會堆積，形成空隙，高溫煙氣會直接接觸耐溫只有280°C的防水玻璃纖維布，導致該布變脆，防水膠脫落，使其失效，不再具有密封功能。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種隔熱性能好、密封性好、成本低、壽命長的加熱爐爐頂出口密封結構。
[0008]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0009]一種加熱爐爐頂出口密封結構，該密封結構包括陶瓷纖維拐角模塊、安裝在陶瓷纖維拐角模塊上的支撐板、鋪設在支撐板上的蓋板、固定在蓋板上的陶瓷纖維毯、填塞在陶瓷纖維拐角模塊上的陶瓷纖維散棉、包裹在陶瓷纖維散棉外面的防水復合布和防雨罩，所述的陶瓷纖維拐角模塊設置在加熱爐的輻射爐管兩側，所述的陶瓷纖維拐角模塊頂部呈階梯型狀，所述的支撐板位于陶瓷纖維拐角模塊的臺階上，并遠離輻射爐管。
[0010]臺階型狀的陶瓷纖維拐角模塊的迎火面一側凸起，另一側臺階上設有支撐板，避免了支撐板與高溫煙氣直接接觸，保證對支撐板的隔熱。
[0011]所述的支撐板的材質選用不銹鋼06Crl9Nil0，每側支撐板均為整體式板塊，并在該板塊上均勻布置膨脹縫，避免了支撐板多段設計中相鄰兩塊支撐板上下錯邊，從而阻擋蓋板滑動。同時膨脹縫的設計也吸收了支撐板的熱膨脹量。
[0012]所述的蓋板兩端設有滑軌，且滑軌端部倒圓，置于支撐板上表面上，可以隨爐管一起在支撐板上滑動，同時，特殊的倒圓滑軌有效的減少支撐板對蓋板滑動時的阻力；蓋板采用分塊設計，便于安裝。
[0013]所述的蓋板的材質選用低Ni合金ZG35Cr24Ni7SiN。
[0014]所述的陶瓷纖維毯設有至少四層。
[0015]所述的防水復合布為防水高硅氧與陶瓷纖維復合布，包括外層的防水高硅氧布，以及內層的陶瓷纖維布，既滿足了耐高溫煙氣要求，又使復合布保持一定的抗拉強度。
[0016]所述的防雨罩橫截面上部呈圓臺錐體狀，下部呈圓柱體狀，所述的防水復合布完全被防雨罩罩住。這樣，防雨罩可有效的防止雨水落在密封的防水復合布上，減少雨水對防水復合布使用壽命的影響。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0018](I)隔熱性能好，拐角模塊及其頂端的階梯型設計，能有效避免煙氣外竄，保證背部鋼結構及軟密封復合布的安全和使用系能；
[0019](2)密封效果好，由于散棉和蓋板上層鋪毯的設計，使復合布的工作溫度較低，保證了布的性能，長期使用下，也不會泄露；
[0020](3)蓋板選用低Ni材料鑄造，在保證性能的前提下，降低了造價。
[0021](4)軟密封布外層采用防水高硅氧布內層陶瓷纖維布，既具有了硅氧布的抗拉性能又集合了陶纖布的耐高溫性能。
[0022](5)貼合的防雨罩設計避免雨水直接落在復合布上，減少對布表面所涂硅膠的影響，增加了布的使用壽命。
【附圖說明】
[0023]圖1為乙烯裂解爐爐頂密封結構橫截面剖視圖；
[0024]圖2為現(xiàn)有爐管在大位移情況下的爐頂密封結構橫截面剖視圖；
[0025]圖3為本實用新型的爐頂出口密封結構橫截面剖視圖；
[0026]圖4為本實用新型的爐頂出口密封結構縱截面剖視圖；
[0027]圖中，陶瓷纖維拐角模塊1，支撐板2，蓋板3，陶瓷纖維毯4，陶瓷纖維散棉5，防水玻璃纖維布6，防水復合布7，防雨罩8，輻射爐管9，槽鋼10，集合管11。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0029]實施例1
[0030]如圖3與圖4所示，一種復雜位移下的加熱爐爐頂出口密封結構，該密封結構包括陶瓷纖維拐角模塊1、鋪設在陶瓷纖維拐角模塊I上的支撐板2、鋪設在支撐板2上的蓋板3、固定在蓋板3上的陶瓷纖維毯4、填塞在陶瓷纖維拐角模塊I上的陶瓷纖維散棉5、包裹在陶瓷纖維散棉5外面的防水復合布7和防雨罩8，所述的陶瓷纖維拐角模塊I設置在加熱爐的輻射爐管9兩側。
[0031]根據輻射爐管9徑向的位移量，設計出合適尺寸的陶瓷纖維拐角模塊1，該拐角模塊的材料等級可以根據爐膛的煙氣溫度進行選擇，一般和爐頂爐墻保溫選用相同等級的即可。陶瓷纖維拐角模塊I的上端面設計成階梯型，臺階型狀的陶瓷纖維拐角模塊I的迎火面一側凸起，另一側設有至少兩級臺階，頂部臺階上設置支撐板2，第二級臺階上設置槽鋼10，該槽鋼10與陶瓷纖維拐角模塊I迎火面的凸起形成一凹槽，支撐板2置于該凹槽內，固定在槽鋼10上，且凹槽的深度與支撐板的厚度相當。在本實施例中，支撐板的厚度為5mm，且支撐板2的材質選用不銹鋼06Crl9Nil0，每側支撐板2均為整體式板塊，并在該板塊上均勻布置膨脹縫，避免了支撐板多段設計中相鄰兩塊支撐板上下錯邊，從而阻擋蓋板滑動。同時膨脹縫的設計也吸收了支撐板的熱膨脹量。支撐板2上表面靠近迎火面的一側按照間距300_左右開約為整個板寬度三分之一的膨脹槽，支撐板2下設有加強筋，該加強筋間材質與支撐板2 —致，安裝間距可以是單個陶瓷纖維拐角模塊I的寬度或者是其整數倍，以便于加強筋安裝時位于兩相鄰的陶瓷纖維拐角模塊之間。支撐板2—端與槽鋼10焊接固定，另一端與陶瓷纖維拐角模塊I的迎火面至少有50mm的距離，來保證對支撐板2的隔熱。
[0032]蓋板3分多塊設計，每相鄰的兩根輻射爐管中間為一蓋板，蓋板3直接放在支撐板2上，不用焊接，可以自由滑動。蓋板3采用鑄造形式，材料選用ZG35Cr24Ni7SiN，厚度為8mm，蓋板3上設有加強筋，兩端設有滑軌，滑軌端部倒圓。蓋板3的寬度設計要保證輻射爐管9在徑向方向最大位移時還有50mm搭在支撐板2上。蓋板3上層鋪設四層陶瓷纖維毯4，陶瓷纖維毯4不能太厚，以免影響爐管垂直方向的位移，為保證陶瓷纖維毯4能夠與蓋板3 一起移動，需要用L型錨固件把陶瓷纖維毯4固定在蓋板3上面，L型錨固釘間距不超過600_，至少排布兩排，材質選用不銹鋼。防水復合布7為防水高硅氧布與陶瓷纖維復合布，一端用壓板與槽鋼10上的翼緣螺栓固定，另一端固定在集合管11外的保溫層上，集合管11與陶瓷纖維拐角模塊I中間填塞陶瓷纖維棉，填充的陶瓷纖維散棉不可壓實，僅填滿即可。在防水復合布7外面再設計一圈0.8_鋁皮材料的防雨罩8，防雨罩8通過自攻螺釘與集合管11外的保溫鋁皮固定。
【主權項】
1.一種加熱爐爐頂出口密封結構，該密封結構包括陶瓷纖維拐角模塊(I)、陶瓷纖維拐角模塊上的支撐板(2)、鋪設在支撐板上的蓋板(3)、固定在蓋板上的陶瓷纖維毯(4)、填塞在陶瓷纖維拐角模塊上的陶瓷纖維散棉(5)、包裹在陶瓷纖維散棉外面的防水復合布(7)和防雨罩(8)，所述的陶瓷纖維拐角模塊(I)設置在加熱爐的輻射爐管(9)兩側，其特征在于，所述的陶瓷纖維拐角模塊(I)頂部呈階梯型狀，所述的支撐板位于陶瓷纖維拐角模塊(I)的臺階上，并遠離輻射爐管(9)。
2.根據權利要求1所述的一種加熱爐爐頂出口密封結構，其特征在于，臺階型狀的陶瓷纖維拐角模塊(I)的迎火面一側凸起，另一側臺階上安裝有支撐板(2)。
3.根據權利要求1或2所述的一種加熱爐爐頂出口密封結構，其特征在于，所述的支撐板(2)的材質選用不銹鋼06Crl9Nil0，每側支撐板均為整體式板塊，并在該板塊上均勻布置膨脹縫。
4.根據權利要求1所述的一種加熱爐爐頂出口密封結構，其特征在于，所述的蓋板(3)兩端設有滑軌，且滑軌端部倒圓，置于支撐板(2)上表面上。
5.根據權利要求4所述的一種加熱爐爐頂出口密封結構，其特征在于，所述的蓋板(3)的材質選用低Ni合金ZG35Cr24Ni7SiN。
6.根據權利要求1所述的一種加熱爐爐頂出口密封結構，其特征在于，所述的陶瓷纖維毯⑷設有至少四層。
7.根據權利要求1所述的一種加熱爐爐頂出口密封結構，其特征在于，所述的防水復合布(X)為防水高硅氧與陶瓷纖維復合布，包括外層的防水高硅氧布，以及內層的陶瓷纖維布。
8.根據權利要求1所述的一種加熱爐爐頂出口密封結構，其特征在于，所述的防雨罩(8)橫截面上部呈圓臺錐體狀，下部呈圓柱體狀。
【專利摘要】本實用新型涉及一種加熱爐爐頂出口密封結構，該密封結構包括陶瓷纖維拐角模塊(1)、陶瓷纖維拐角模塊上的支撐板(2)、鋪設在支撐板上的蓋板(3)、固定在蓋板上的陶瓷纖維毯(4)、填塞在陶瓷纖維拐角模塊上的陶瓷纖維散棉(5)、包裹在陶瓷纖維散棉外面的防水復合布(7)和防雨罩(8)，所述的陶瓷纖維拐角模塊(1)設置在加熱爐的輻射爐管(9)兩側，其特征在于，所述的陶瓷纖維拐角模塊(1)頂部呈階梯型狀，所述的支撐板位于陶瓷纖維拐角模塊(1)的臺階上，并遠離輻射爐管(9)。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有隔熱性能好、密封效果突出、成本低等優(yōu)點。
【IPC分類】F27D1-02
【公開號】CN204612480
【申請?zhí)枴緾N201520169072
【發(fā)明人】張煥耀, 謝朝陽, 赫修輝, 王明峰, 崔偉峰, 陳德祥
【申請人】惠生工程（中國）有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年3月24日