一种承压设备焊后热处理火焰分流装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种承压设备焊后热处理火焰分流装置，包括分流罩与支架，分流罩为锥角120°的倒正圆锥形薄板，分流罩薄板外侧表面加工两组螺旋状凹槽，两组螺旋状凹槽为中心对称结构；支架包括3根垂直支撑杆和圆环形底座，垂直支撑杆一端与倒正圆锥分流罩相连接，另一端与水平圆环形底座相连接，3根垂直支撑杆均匀分布；圆环形底座上设有安装孔。该装置对气流流动方向进行合理的控制，改变火焰形状，形成凯瑟琳轮状火焰，偏平状燃烧气流不仅能加热球罐底部四周球壁，还能自下而上沿着球壁上升，从而改变球罐热处理的加热条件，减少球罐在热处理过程中各部位之间的温度差，提高球罐的温度均匀性，提高热处理效果。
【专利说明】一种承压设备焊后热处理火焰分流装置
【技术领域】
[0001]本发明属于承压设备焊后热处理领域，特别适用于特大球形储罐、塔体的焊后热处理领域。
【背景技术】
[0002]承压的钢制储存容器(如球罐、塔体等)广泛应用于石油、化工、冶金等部门，可以用来作为液化石油气、液化天然气、液氧、液氨、液氮及其他介质的储存容器，也可作为化学反应的容器。
[0003]我国制造承压设备始于20世纪60年代初。但随着国民经济的高速发展和改革开放的需要，近年来球罐的制造技术已得到了飞速发展。目前国内已独立制造或引进了不同规格和用途的球罐多台套，其最大容积已超过10000立方米,最大压力超过3MPa,最低设计温度在_30°C以下。
[0004]球形储罐焊后整体热处理是球罐制造中的一个重要环节，能够消除焊接残余应力，提高焊缝力学性能及使用性能。目前球形储罐焊后整体热处理通常采用燃油直烧法，该方法以所需处理的球罐本身作为炉膛，利用在下人孔处安装的具有高速喷嘴的燃烧器将液体燃料压缩雾化点燃，雾化点燃后的燃料沿竖直方向向上燃烧形成火柱，并对球罐进行加热。这种热处理方 法适用于容积较小的球形储罐焊后整体热处理，但对大型球形储罐，存在球罐壳体温度差较大的缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有的燃油直烧法在大型球罐焊后整体热处理过程中存在的不足，提供一种承压设备焊后热处理火焰分流装置，该装置对气流流动方向进行合理的控制，改变火焰形状，形成凯瑟琳轮状火焰，偏平状燃烧气流不仅能加热球罐底部四周球壁，还能自下而上沿着球壁上升，从而改变球罐热处理的加热条件，减少球罐在热处理过程中各部位之间的温度差，提高球罐的温度均匀性，提高热处理效果。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种承压设备焊后热处理火焰分流装置，包括分流罩与支架，分流罩为锥角120°的倒正圆锥形薄板，分流罩外表面加工两组螺旋状凹槽，两组螺旋状凹槽为中心对称结构，螺旋状凹槽宽度为20-40mm，螺旋状凹槽深度为10-20mm，螺旋状凹槽螺距为40_60mm ;支架包括3根垂直支撑杆和圆环形底座，垂直支撑杆一端与倒正圆锥分流罩相连接，另一端与水平圆环形底座相连接，3根垂直支撑杆均匀分布；圆环形底座上设有安装孔。
[0007]进一步地,所述螺旋状凹槽宽度为30mm,深度为15mm,螺距为50mm。
[0008]进一步地，所述分流罩和支架为不锈钢结构。
[0009]进一步地,所述分流罩薄板厚度为25mm。
[0010]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
第一，气流到达分流罩表面时，在分流罩凹槽的作用下，向外旋转扩展，并逐渐上升，形成螺旋状凯瑟琳轮状火焰，并对球罐进行加热，实现球罐焊后整体热处理；
第二，由于分流罩的作用，火焰由燃油直烧法的柱状改变为凯瑟琳轮状火焰。相比于柱状火焰，凯瑟琳轮状火焰气体流动方向更为合理，球罐焊后整体热处理过程中各部位之间的温度差减小，温度均匀性提高；对于一定容积的球罐，在相同的热处理工艺下，相比于燃油直烧法，采用分流罩装置，温度差较小，温度均匀性较好；
第三，火焰分流装置安装在燃烧器高速喷嘴处，安装火焰分流装置后，气流在分流罩作用下，向四周旋转流动，形成凯瑟琳轮状火焰。分流罩改变了火焰的形状和热气体的流动方向，偏平状燃烧气流不仅能加热球罐底部四周球壁，还能自下而上沿着球壁上升，减少球罐温度差，提高温度均匀和热处理效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明承压设备焊后热处理火焰分流装置的整体装配示意图；
图2是本发明承压设备焊后热处理火焰分流装置的结构示意图；
图3是本发明承压设备焊后热处理火焰分流装置的螺纹状凹槽的结构示意图；
图4是本发明承压设备焊后热处理火焰分流装置的分流罩的剖视结构示意图；
图5是本发明承压设备焊后热处理火焰分流装置的分流罩的俯视结构示意图；
图中:1火焰分流装置、2高速喷嘴、3燃烧器、4分流罩、5支架、6安装定位孔。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实例的【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0013]如图1-5所示，一种承压设备焊后热处理火焰分流装置，包括分流罩4与支架5。
[0014]分流罩4为倒正圆锥形薄板。分流罩锥角为120°。倒正圆锥形分流罩外侧面加工两组螺旋状凹槽，两组螺旋状凹槽为中心对称结构，凹槽宽度为20-40mm，深度为10_20mm，螺距为40-60mm。螺旋状凹槽优选宽度为30mm，深度为15mm，螺距为50mm。气流到达分流罩表面时，在分流罩凹槽的作用下，向外旋转扩展，并逐渐上升，形成螺旋状凯瑟琳轮状火焰。
[0015]支架包括3根垂直支撑杆和圆环形底座。垂直支撑杆一端与倒正圆锥分流罩4相连接，另一端与水平圆环形底座相连接。3根垂直支撑杆均匀分布。
[0016]圆环形底座上设有将火焰分流装置固定在燃烧器3的高速喷嘴2上的安装定位孔6。
[0017]分流罩和支架为不锈钢结构。
[0018]分流罩薄板厚度为25mm。
[0019]承压设备焊后热处理火焰分流装置的使用方法:分流罩4通过支架5与燃烧器3的高速喷嘴2相连。分流罩4位于高速喷嘴2上方。
[0020]本发明是一种不锈钢制火焰分流薄板装置，由分流罩和支架组成。分流罩呈锥形，通过支架固定在燃烧器高速喷嘴正上方。支架上端与分流罩连接，下端固定在燃烧器喷嘴外侧。
[0021]对安装和未安装火焰分流装置的燃烧器进行燃油燃烧试验:
燃油直烧法球形储罐焊后整体热处理过程中，火焰呈柱状，竖直向上扩展。
[0022]安装火焰分流装置I后，气流在分流罩作用下，向四周旋转流动，形成凯瑟琳轮状火焰。分流罩4改变了火焰的形状和热气体的流动方向，偏平状燃烧气流不仅能加热球罐底部四周球壁，还能自下而上沿着球壁上升，减少球罐温度差，提高温度均匀和热处理效果O
[0023]气流到达分流罩表面时，在分流罩凹槽的作用下，向外旋转扩展，并逐渐上升，形成螺旋状凯瑟琳轮状火焰，并对球罐进行加热，实现球罐焊后整体热处理。[0024]由于分流罩的作用，火焰由燃油直烧法的柱状改变为凯瑟琳轮状火焰。相比于柱状火焰，凯瑟琳轮状火焰气体流动方向更为合理，球罐焊后整体热处理过程中各部位之间的温度差减小，温度均匀性提高；对于一定容积的球罐，在相同的热处理工艺下，相比于燃油直烧法，采用分流罩装置，温度差较小，温度均匀性较好。
[0025]火焰分流装置安装在燃烧器高速喷嘴处，安装火焰分流装置后，气流在分流罩作用下，向四周旋转流动，形成凯瑟琳轮状火焰。分流罩改变了火焰的形状和热气体的流动方向，偏平状燃烧气流不仅能加热球罐底部四周球壁，还能自下而上沿着球壁上升，减少球罐温度差，提高温度均匀和热处理效果。
【权利要求】
1.一种承压设备焊后热处理火焰分流装置，其特征是，所述火焰分流装置包括分流罩与支架，分流罩为锥角120°的倒正圆锥形薄板，分流罩外表面加工两组螺旋状凹槽，两组螺旋状凹槽为中心对称结构，螺旋状凹槽宽度为20-40mm，螺旋状凹槽深度为10_20mm，螺旋状凹槽螺距为40-60mm ;支架包括3根垂直支撑杆和圆环形底座，垂直支撑杆一端与倒正圆锥分流罩相连接，另一端与水平圆环形底座相连接，3根垂直支撑杆均匀分布；圆环形底座上设有安装定位孔。
2.根据权利要求1所述的承压设备焊后热处理火焰分流装置，其特征是，所述螺旋状凹槽宽度为30mm,深度为15mm,螺距为50mm。
3.根据权利要求1所述的承压设备焊后热处理火焰分流装置，其特征是，所述分流罩和支架为不锈钢结构。
4.根据权利要求3所述的承压设备焊后热处理火焰分流装置，其特征是，所述分流罩薄板厚 度为25mm。
【文档编号】C21D9/50GK103911494SQ201410155642
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】陈荣发, 陆华锋, 袁小俊, 赵毅红, 吕宵宵, 李志龙, 吴龙, 杨华, 李青青, 赵杰 申请人:扬州大学