專利名稱：軸向鰭片省煤器管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種軸向鰭片省煤器管，適用于中溫中壓、高溫高壓中大型工業(yè)鍋爐和電站鍋爐的省煤器上。
省煤器是現(xiàn)代中大型鍋爐必不可少的裝置，省煤器由數(shù)十排根省煤器管組成?，F(xiàn)用的省煤器管中溫中壓鍋爐為φ32×3.5的10#鋼，高溫高壓鍋爐為φ32×4的20#鋼內(nèi)外表面光潔的鋼管。多數(shù)發(fā)電廠在使用中因省煤器管腐蝕磨損導(dǎo)致爆管。頻發(fā)性爆管嚴(yán)重威脅發(fā)電廠安全發(fā)電。因此發(fā)電廠將省煤器管防磨防爆列為四管防爆的重點(diǎn)監(jiān)督項(xiàng)目之一。
本實(shí)用新型在于防范和克服上述問題，提供一種省煤器管，實(shí)現(xiàn)防磨損，防爆的目的。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的的省煤器管，包括鋼管母材1等，其特征是在鋼管母材1外表面上半圓頂部及下半圓底部置有上下鰭片2，上鰭片兩側(cè)有左右翼片3，鋼管內(nèi)有螺旋槽4；上述鰭片2和翼片3與鋼管軋制成一個整體，也可以焊制連接在鋼管上。
通過在易磨損的部位設(shè)置管外的鰭片和翼片，使磨損期延長。鰭片和翼片還增加單位管長的受熱面積。如原φ32×3.5的省煤器管每米長受熱面積為0.1005m2，軸向鰭片省煤器管每米長受熱面積為0.195m2，受熱面積增加幾乎是原省煤管的一倍。因此它的熱容大，熱慣性大，熱傳導(dǎo)傳熱效果好。軸向鰭片省煤器管內(nèi)表面有內(nèi)螺旋槽4，可改變流經(jīng)省煤器管內(nèi)流體(鍋爐給水)的運(yùn)動工況。使管內(nèi)流體流動產(chǎn)生很大的擾動，增大了對流傳熱的效果。提高了軸向鰭片省煤器管的傳熱效率。由于省煤器管單位受熱面積的近于成倍的增加，傳熱效率的提高，對軸向鰭片省煤器管組成的省煤器，可減少流體流程長度。即減少單根省煤器管長度，據(jù)估算約為原省煤器管單根管長的3/5～2/3。軸向鰭片省煤器管外表面置有鰭片和翼片，對煙道內(nèi)含塵粒煙氣流有一定導(dǎo)向流動作用。這樣橫向排列的省煤器管，管列排距增加，由原排距75～85mm增加到85～95mm或更大。管距的增加，說明在某一煙道截面上，煙氣通流截面積有增加，煙氣流速隨之有所降低。一般省煤器煙氣流速在9～12m/s，采用軸向鰭片省煤器管的省煤器，煙氣流速可以控制在7～9m/s。煙氣流速高，煙塵對省煤器管沖刷力大，使省煤管容易磨損導(dǎo)致爆管。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，將煙氣流速控制在7m/s左右，煙塵對省煤器近的沖刷磨損可以減少到最小程度。
由以上描述可以看出，軸向鰭片省煤器管組成的省煤器有傳熱效率高，整體體積小，可將煙塵對省煤器管的磨損降到最小程度。運(yùn)行中也不易堵灰。基本上防范了發(fā)電廠四管爆破之一的省煤器爆管。為發(fā)電廠長期安全高效運(yùn)行提供保障。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例，用軋制成的軸向鰭片省煤器管截面圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例，用焊制成的軸向鰭片省煤器管截面圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例，軸向鰭片內(nèi)螺旋省煤器管軸向剖面圖。
結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的實(shí)施作進(jìn)一步詳細(xì)說明。軸向鰭片省煤器管在制作上有軋制整體成型和焊制成型兩種方法。
圖1所示為軋成型的軸向鰭片省煤管，它將鋼管母材1、上下鰭片2、左右翼片3和內(nèi)螺旋槽4軋制成一整體。這是由鋼管廠特形制作的。這樣整體成型的軸向鰭片省煤器管為理想產(chǎn)品。圖2所示為焊制成型的軸向鰭片省煤器管。它用焊接的方法將上下鰭片2和左右翼片3焊接在鋼管母材1上。焊接管的工藝要求較高，焊制時必須要有特制模具，保證鰭片和翼片定位準(zhǔn)確，焊制成型變形誤差較小。焊接鋼管母材可用帶有內(nèi)螺旋的鋼管，也可選用沒有內(nèi)螺旋的一般省煤器鋼管。實(shí)施本實(shí)用新型軸向鰭片省煤器管的主要定型尺寸鋼管母材1中溫中壓鍋爐用φ32×3.5mm的10#鋼鋼管，高溫高壓鍋爐用φ32×4mm的20#鋼鋼管；上下鰭片2單個鰭片截面為2.5×20mm，上下鰭片截面為2.5×20+2.5×20mm。制作時上下鰭片在鋼管上半圓頂部和下半圓底部沿鋼管母材軸線平行垂直布置；左右翼片3設(shè)在鋼管母材的上半圓上鰭片兩側(cè)對稱布置，形成左右翼片。對軋制管左右翼片形成機(jī)翼狀，保證省煤管上半圓管壁有所加厚，加厚位于上半圓150°角上，一般加厚為1～1.5mm。因這是易磨損位置，加厚部分相當(dāng)于增加了連為一體的防磨罩片。加厚部分的外表可制成沿軸線方向的波浪型，約4～8道小波，波尖為加厚的最大量，波谷為加厚的最小量。這樣不僅起到防磨作用同時增加了受熱面積。對焊制管左右翼片厚度為2.5mm，呈瓦狀防磨罩片，焊覆在上部鰭片的兩側(cè)。每側(cè)瓦狀翼片寬度為焊覆省煤器管45～50°弧角左右?？偟暮阜鶠?20°弧角；內(nèi)螺旋槽4螺距為30～50mm，螺槽寬為8～10mm，螺槽深為0.3～0.4mm。
省煤器管的彎頭部分同樣方法設(shè)置防磨翼片和必要的鰭片。對φ32×3.5的軋制和焊制軸向鰭片省煤器管每米長重量約為3.8公斤，目前中溫中壓省煤器管鍋爐普遍采用φ32×3.5的10#鋼鋼管，管每米重量為2.46公斤。即每米長省煤器鋼材增加重量約為55％，而受熱面積增加量約為80％左右。以出力為130噸/時的鍋爐省煤器為例。用省煤器鋼管總重量約為48噸。用軸向鰭片省煤器管約42噸左右，節(jié)約鋼材量15％左右。
對軸向鰭片省煤器管材質(zhì)選用和制作按鍋爐鋼管國家標(biāo)準(zhǔn)GB5310-85的有關(guān)部分執(zhí)行。
目前中小型鍋爐已有鰭片省煤器管，它的鰭片是沿省煤器管垂直徑向均勻布置的。據(jù)使用反映熱傳導(dǎo)好、體積小的效果還可以達(dá)到的。但對局部磨損和積灰還有待進(jìn)一步改進(jìn)。而軸向鰭片省煤器管基本上克服了這一難題。
權(quán)利要求1．適用于水平布置的省煤器的省煤器管，包括鋼管母材(1)等，其特征是在鋼管母材(1)外表面上半圓頂部及下半圓底部置有上下鰭片(2)，上鰭片兩側(cè)有左右翼片(3)，鋼管內(nèi)有螺旋槽(4)；上述鰭片(2)和翼片(3)與鋼管軋制成一個整體，也可以焊制連接在鋼管上。
2．如權(quán)利要求1所述的省煤器管，特征在于，上下鰭片(2)設(shè)置于鋼管母材上半圓頂部和下半圓底部沿軸線方向，上鰭片和下鰭片相錯180°互相成垂直沿鋼管軸線平面布置。
3．如權(quán)利要求1或2所述的省煤器管，特征在于，鋼管外表面上鰭片兩側(cè)的左右翼片對稱布置，軋制型翼片為波浪型，以波浪型包覆鋼管上部150°弧角，每側(cè)為75°弧角，每側(cè)沿軸向?yàn)?～8道小波，波峰加厚量1.5mm左右，波谷為加厚近于零，形成既是防磨罩片又是受熱片；焊制型翼片用厚2.5mm瓦狀片左右對稱焊覆在上半圓上鰭片的兩側(cè)，瓦狀片包覆鋼管上部120°弧角。
4．如權(quán)利要求1或2所述的省煤器管，特征在于，鋼管內(nèi)部螺旋槽(4)的螺距為30～50mm，槽寬為8～10mm，槽深為0.3～0.4mm；軋制型內(nèi)螺旋槽(4)與鰭片及翼片構(gòu)成整體成型；對焊制型有內(nèi)螺旋槽(4)的鋼管外表組焊鰭片及翼片成型，也可用不帶內(nèi)螺旋槽(4)的鋼管外表組焊鰭片及翼片成型。
5．如權(quán)利要求3所述的省煤器管，特征在于，鋼管內(nèi)部螺旋槽(4)的螺距為30～50mm，槽寬為8～10mm，槽深為0.3～0.4mm；軋制型內(nèi)螺旋槽(4)與鰭片及翼片構(gòu)成整體成型；對焊制型有內(nèi)螺旋槽(4)的鋼管外表組焊鰭片及翼片成型，也可用不帶內(nèi)螺旋槽(4)的鋼管外表組焊鰭片及翼片成型。
專利摘要軸向鰭片省煤器管，適用于中溫中壓、高溫高壓中大型現(xiàn)代化鍋爐水平布置的省煤器。在鋼管省煤器管上半圓頂部和下半圓底部沿軸向增置了管外上下垂直方向的上下鰭片。在上半圓上鰭片兩側(cè)布有左右翼片。鋼管內(nèi)有螺旋槽。在同等容量鍋爐的省煤器上，單位鋼材用量減少30%左右，單位傳熱面積增加80%左右，提高了傳熱效果。翼片尤如省煤器上的防磨罩片，基本上克服了省煤管因磨損而爆管的重大問題。為鍋爐安全運(yùn)行提供了良好保障。
文檔編號F28F1/12GK2336313SQ98216480
公開日1999年9月1日 申請日期1998年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月10日
發(fā)明者李四洋, 萬有容, 郭新桂 申請人:深圳世能實(shí)業(yè)有限公司