[发明专利]空气预热器换热管相对热胀伸长量的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及炭黑生产设备，尤其是空气预热器。

背景技术

空气预热器换热段工作温度下，换热管热胀向上伸长，固定在壳体上端的上管板，跟随壳体热胀也向上位移，如果能准确掌握换热管在上管板的相对热胀伸长量，对正确设计换热管浮动密封装置-波纹膨胀节很重要，因为一台空气预热器上有一百多个波纹膨胀节，波纹膨胀节的材料工艺特殊，价钱很贵，其价格基本上与波纹膨胀节的位移量大小成比例，位移量选大了，会造成浪费，位移量小了使用寿命受影响；现时理论计算方法算出的结果是很不准确的，主要原因是，空气预热器的换热管和壳体是由多种材料构成的，用来计算热胀伸长量的金属线膨胀系数的资料少之又少，计算时只能用一、两种接近的金属线膨胀系数来统算，计算的结果距离真实的情况不知有多大差距，不能作为真实可靠的数据来应用，在“设计”波纹膨胀节位移量时，为了安全，宁肯多留一些位移量。

发明内容

为了克服空气预热器的上述困难，本发明提出一种测量方法，一种在工作环境下在空气预热器内部，实际测量换热管热胀伸长量的方法，以获取真实的换热管相对热胀伸长量数据。

本发明解决其技术问题所采用的测量方法是：空气预热器换热管相对热胀伸长量的测量方法，测量方法分三步：

第一步：制作一套测量工具和辅助件。图1～图6是测量工具和辅助件的安装关系和零件形状示意图，测量工具由直尺(1)，游标(2)和弧形板簧(3)组成；辅助件是换热管头顶环(4)；其特征是：直尺上有刻度，直尺上有游标移动的导向槽；游标上有指向直尺刻度的箭头，游标内有弧形板簧；弧形板簧的弹力使游标在直尺上无论移动到那个位置，都能稳定地停止在那个位置；其特征还有：换热管头顶环安装焊接在换热管的顶部，换热管热胀向上位移时换热管头顶环推动游标向上移动，换热管冷缩向下位移时换热管头顶环跟着换热管向下位移，离开游标。

第二步：把测量工具和辅助件安装到空气预热器指定位置：空气预热器装配出厂之前，①任选一个换热管(5)，把换热管头顶环安装并焊接在换热管的顶部，②把直尺立在上管板(6)上，让直尺带导向槽的一侧靠到上管板管孔袖管(7)圆柱面上，调整直尺方向，使直尺有刻度的平面朝上烟箱的人孔方向，把直尺垂直地焊接在上管板上；③把弧形板簧装到游标内，把带弧形板簧的游标装到直尺上，使游标向下移动，让游标下平面贴到换热管头顶环上平面；④记录游标上箭头所指的直尺上的刻度值，这个刻度值是换热管相对上管板的未工作升温前的原始刻度值。

第三步：生产线正常开机工作后，遇停机维修期间，打开上烟箱的人孔盖(R)，观察记录游标上箭头所指新的刻度值，把这个刻度值减去原始刻度值所剩的长度值，就是这一型号的空气预热器换热管工作温度下，真实的相对热胀伸长量。

本发明的有益效果是，用本方法可测得真实的换热管相对热胀伸长量，利用真实可靠的数据进行波纹膨胀节设计，能避免设计浪费，也能避免设计失误。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例和结构示意图。

图2是图1“I”局部放大图。

图3是图2“II”局部放大图。

图4是图2“A”向视图。

图5是图4“B-B”局部剖视放大图。

图6是图5“C-C”剖视图。

图1至图6中，1直尺，2游标，3弧形板簧，4换热管头顶环，5换热管，6上管板，7上管板管孔袖管，8波纹膨胀节，9空气预热器换热段，10上烟箱，K是换热管头顶环与换热管顶端的焊接位置，R是上烟箱的人孔盖。

具体实施方式

在图1～图6中，直尺1，游标2，弧形板簧3和换热管头顶环4均应采用与工作温度相适应的耐热不锈钢材料制作；直尺上的刻度和数字和游标上的箭头均应采用压痕方法制作，避免用涂漆法高温烧蚀后看不清楚；弧形板簧3的刚度应达到下面要求：无论在高温下还是常温下，游标移动到那个位置，就应稳定的停在那个位置。