专利名称：一种双曲线型防磨盖板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双曲线型防磨盖板，用于保护锅炉管束防止飞灰磨损，属于工程 技术领域。
背景技术：
近年来水泥窑、矿热炉、烧结机等释放出的含灰尘的高温烟气(空气)余热正得到 充分的利用，将这些高温烟气送入余热锅炉，可产生高温蒸汽用于发电。但是，这些高温烟 气均含有大量的灰尘，特别是水泥窑的烟气，灰尘含量在50g/m3以上，含高浓度灰尘的烟气 对余热锅炉受热管束的磨损，严重影响了余热锅炉的使用寿命，缩短了检修周期。为了降 低烟气中的灰尘对受热管的磨损，在受热管管束的前几排管的迎烟气流方向常布置防磨盖 板，但这种防磨盖板的磨损也很严重。目前，用于含尘烟气冲刷管束(锅炉过热器、省煤器、空气预热器等)的防磨装置 的盖板多为半圆或者劣圆弧形，主要是等效提高易磨损位置的管子厚度来抵抗磨损。采用 流线型的防磨盖板设计可以降低磨损的速度，延长盖板使用寿命。公开号为CN 2148892Y 的专利文献提出了一种用于空气预热器的流线型防磨套管，可以保护空气预热器入口段磨 损。公开号为CN2469323的专利文献公开了一种用于锅炉管束防磨装置，采用3组独立的 防磨管来保护锅炉管束，但其没有从流动特性本身去解决磨损问题。针对高灰尘烟气对管 束的冲刷磨损，现有技术存在未考虑流动本身特点、被动防磨、防磨装置和盖板寿命短等不 足和缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有被动防磨、防磨装置寿命短的缺陷，提供一种适用于 水泥窑、矿热炉、烧结机等余热锅炉管束防磨装置的双曲线型防磨盖板，从而提高防磨装置 的使用寿命。本发明是通过以下技术方案来实现的一种双曲线型防磨盖板，设置在锅炉管束 中受热管的迎含尘气流方向，受热管的半径为r，锅炉管束横向节距为S1、纵向节距为S2。所 述防磨盖板包括左上盖板、右上盖板、左翼板、右翼板和过渡板，左上盖板与右上盖板分别 设置在受热管迎风面的前部两侧，以受热管中心线对称布置，左上盖板和右上盖板前端以 过渡板相连，左上盖板后端与左翼板相连，连接点为左上盖板与受热管的切点；右上盖板后 端与右翼板相连，连接点为右上盖板与受热管的切点；所述左翼板和右翼板以受热管中心 线对称布置；所述的双曲线型防磨盖板左上盖板和右上盖板的轮廓为x7a2-y7b2 = 1双曲 线型；左上盖板和右上盖板的轮廓双曲线参数a = Sl/2, b2 = (a+r)2-a2。上述技术方案中，过渡板为尖形过渡、平过渡或圆弧过渡。本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果双曲线型防磨盖板由于采用 了双曲线型的轮廓，使得相邻两个盖板之间的烟气流通通道为双曲型，流体流动的流线与 迹线近似重合，可主动降低磨损，延长防磨盖板的使用寿命。
图1为本发明所提供的双曲线防磨盖板布置示意图。图2为本发明所涉及的双曲线防磨盖板的盖板轮廓线形成示意图。图3为本发明所提供的双曲线型防磨盖板示意图(a为顶部尖形过渡盖板，b为顶 部平过渡盖板，c为顶部圆弧过渡盖板)。图中1-受热管；2-双曲线型防磨盖板；3-含尘烟气；4-双曲线右上支；8-左上 盖板；9-尖形过渡；10-右上盖板；11-左翼板；12-右翼板；13-平过渡；14-圆弧过渡。
具体实施例方式下面结合附图详细描述本发明的具体结构、工作原理及实施方式图1为本发明所提供的双曲线型防磨盖板布置示意图，含尘烟气3横向冲刷管束， 管束由受热管1排列构成，横向节距为S1、纵向节距为S2，双曲线型防磨盖板2安装在管束 前三排的受热管1上。图2为本发明所涉及的双曲线防磨盖板的盖板轮廓线形成示意图，坐标分别为χ 轴和y轴，0为坐标原点，确定顶点和焦点坐标后即可确定本双曲线的形状。图3为本发明所 提供的双曲线型防磨盖板示意图，所述防磨盖板包括左上盖板8、右上盖板10、左翼板11、 右翼板12和过渡板，左上盖板与右上盖板分别设置在受热管1的前部(以迎风面为前)两 侧，以受热管1中心线对称布置，左上盖板8和右上盖板10前端以过渡板相连，左上盖板8 后端与左翼板11相连，连接点为左上盖板8与受热管1的切点，同时也是左翼板11与受热 管1的切点；右上盖板10后端与右翼板12相连，连接点为右上盖板8与受热管1的切点， 同时也是右翼板11与受热管1的切点；所述左翼板11和右翼板12以受热管1中心线对 称布置。其中左上盖板8和右上盖板10的轮廓线为双曲线型，该双曲线的标准方程为χ2/ a2-y2/b2 = 1，实半轴a和虚半轴b的长度由管束的布置方式和受热管的半径确定，满足a =Sl/2，b2 = (a+r)2-a2，双曲线的右半支顶点坐标为(Sl/2，0)，焦点坐标(Sl/2+r，0)。形成 双曲线型防磨盖板上盖板轮廓的双曲线右上半支4构成双曲线型防磨盖板左上盖板8和右 上盖板10的轮廓线型。左上盖板8、右上盖板10之间可以为尖形过渡9、平过渡13或圆弧 过渡14。左翼板11和右翼板12分别与左上盖板8和右上盖板10相连，左翼板11和右翼 板12的高度h约等于受热管1的半径r。一个具体的实施例为锅炉受热管外径38mm，横向节距S1 = 180mm，纵向节距S2 = 90mm，则构成本双曲线型防磨盖板的双曲线参数a = 90mm,b = 61. 5。为了有效降低磨损， 左、右上盖板之间采用圆弧过渡，过渡圆弧半径5mm。左翼板和右翼板的高度均为19mm。利 用本设计的双曲线型防磨盖板，由于使烟气流动时烟气中的灰尘的迹线与烟气的流线近似 重合，降低了灰尘对双曲线型防磨盖板的直接冲击，可提高防磨盖板的使用寿命，同时也有 利用降低含尘烟气流过管束的阻力，降低运行和维护成本。
权利要求
一种双曲线型防磨盖板，设置在锅炉管束中受热管(1)的迎含尘气流(3)方向，受热管(1)的半径为r，锅炉管束横向节距为s1、纵向节距为s2，其特征在于所述防磨盖板包括左上盖板(8)、右上盖板(10)、左翼板(11)、右翼板(12)和过渡板，左上盖板与右上盖板分别设置在受热管(1)迎风面的前部两侧，以受热管(1)中心线对称布置，左上盖板(8)和右上盖板(10)前端以过渡板相连，左上盖板(8)后端与左翼板(11)相连，连接点为左上盖板(8)与受热管(1)的切点；右上盖板(10)后端与右翼板(12)相连，连接点为右上盖板(10)与受热管(1)的切点；所述左翼板(11)和右翼板(12)以受热管(1)中心线对称布置；所述的双曲线型防磨盖板左上盖板(8)和右上盖板(10)的轮廓为x2/a2-y2/b2＝1双曲线型；左上盖板(8)和右上盖板(10)的轮廓双曲线参数a＝s1/2，b2＝(a+r)2-a2。
2.根据权利要求1所述的双曲线型防磨盖板，其特征在于所述过渡板为尖形过渡(9)、平过渡(13)或圆弧过渡(14)。
全文摘要
一种双曲线型防磨盖板，设置在锅炉管束中受热管的迎风面，受热管半径为r，锅炉管束横向节距为s1、纵向节距为s2。防磨盖板包括左上盖板、右上盖板、左翼板、右翼板和过渡板，左上盖板与右上盖板分别设置在受热管迎风面的前部两侧，以受热管中心线对称布置，左上盖板和右上盖板前端以过渡板相连，左上盖板后端与左翼板相连，右上盖板后端与右翼板相连；所述左翼板和右翼板以受热管中心线对称布置；左上盖板和右上盖板的轮廓为x2/a2-y2/b2＝1双曲线型；左上盖板和右上盖板的轮廓双曲线参数a＝s1/2，b2＝(a+r)2-a2。过渡板为尖形过渡、平过渡或圆弧过渡。本发明具有主动降低磨损，延长防磨盖板的使用寿命等优点。
文档编号F22B37/00GK101813310SQ20101012868
公开日2010年8月25日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者张自毅, 郑建洲 申请人:昆明阳光基业股份有限公司