[发明专利]一种废热锅炉的全熔透深孔焊结构

说明书

本发明提供一种废热锅炉的全熔透深孔焊结构，包括入口端管板、出口端管板和换热管，换热管的两端分别焊接在入口端管板和出口端管板上，入口端焊接后的环形管座的内外壁和换热管的内外壁相互对应平齐，即实现了管程平齐和壳程平齐；换热管的靠近出口端的端部与出口端管板之间存在轴向距离，通过预加热伸长方式使换热管伸入出口端管板中，换热管与出口端管板之间留有径向间隙，从而使得换热管能够顺利的伸入出口端管板中。解决了废热锅炉在换热管与换热器管板之间的壳程介质冲刷失效的问题，间隙腐蚀失效以及在高温的工况下产生热应力破坏管体的问题，而且出口端管板上无需加工坡口，节省了管板加工坡口的时间和成本。

技术领域

本发明涉及石油及煤化工领域中的锅炉设备的技术领域，具体涉及一种用于换热器管板和换热管连接的对接式深孔焊结构。

背景技术

在石油炼制与化工领域，节能减排技术研究日益增多，急冷换热器是回收热能工作中应用最普遍、最多的一种技术装备，对新型结构急冷换热器的研究与推广使用，将对能源节约起极为重要的作用。

废热锅炉换热器管板与换热管焊接接头是整个废锅最核心部位也是薄弱部位，大量的废锅失效都发生在这个部位。在管壳程高温高压及有毒有害介质的特殊工况下，废锅管板与换热管焊接接头失效主要是高温失效、间隙腐蚀失效和垢下腐蚀失效。传统的管板与换热管焊接接头结构，由于入口端焊接处处于管箱侧经受入口介质的高温工况导致壳程介质冲刷失效，而且在废热锅炉的使用过程中管板与换热管间存在间隙引起间隙腐蚀失效以及废热锅炉在高温的工况下，产生高温膨胀的热应力，容易造成管体的断裂等破坏性的现象。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种能够防止焊接处收壳程介质冲刷失效、间隙腐蚀失效和在热应力的作用下管体被破坏的废热锅炉的全熔透深孔焊结构。

本发明提供了一种废热锅炉的全熔透深孔焊结构，包括入口端管板、出口端管板和换热管，入口端管板设有管孔，换热管的两端分别焊接在入口端管板和出口端管板的管孔中，其中，换热管的靠近入口端的端部设有第一环形台阶，入口端管板的管孔设有朝换热管轴向延伸的环形管座，环形管座的内外壁管径与换热管相同，环形管座端部设有第二环形台阶，第二环形台阶和第一环形台阶相适配，使得环形管座的内外壁与换热管的内外壁相互对应平齐；

焊接前，换热管的靠近出口端的端部与出口端管板之间存在距离，通过预加热伸长方式使换热管伸入出口端管板中，从而将换热管与出口端管板焊接在一起。

其中，管孔设有多个，每个管孔对应设有所述环形管座。

其中，换热管内安装有用于对换热管的靠近出口端的端部进行加热的加热装置，所述的加热装置为表面串设有陶瓷珠的加热绳。

其中，入口端管板和换热管的靠近入口端上分别设有可供全熔透深孔焊焊接的坡口。

其中，所述的坡口为斜坡面坡口。

其中，所述的斜坡面坡口为斜坡面角度为30度。

其中，所述的坡口为弧形坡面坡口。

其中，所述的入口端管板与环形管座及其端部的第二环形台阶一体成型。

其中，所述的第二环形台阶为环形管座端部外壁轴向延伸并径向凹陷的凸台。

其中，所述的第一环形台阶与换热管之间设有沿管内壁径向凹陷的中间台阶，中间台阶厚度大于第一环形台阶厚度。

本发明的有益效果：

本发明提供一种废热锅炉的全熔透深孔焊结构，包括入口端管板、出口端管板和换热管，换热管的两端分别焊接在入口端管板和出口端管板上，入口端焊接后的环形管座的内外壁和换热管的内外壁相互对应平齐，即实现管程平齐和壳程平齐，解决了废热锅炉在换热管与换热器管板之间的壳程介质冲刷失效的问题。