低温省煤器管板系统的制作方法

本发明涉及一种低温省煤器管板系统，可广泛应用于燃煤电厂锅炉烟气深度冷却系统中。

背景技术：

随着世界范围燃煤电厂节能减排工作的全面推行，利用低温省煤器深度吸收烟气余热成为节能减排改造项目关键环节之一。由于此类低温省煤器布置在锅炉尾部烟道中，烟气温度低、湿度大、含尘量高，低温省煤器换热管式管板工作环境恶劣，易发生积灰、腐蚀及磨损。

目前，氟塑料管式换热器的管板中换热管与支撑板的连接方式主要有焊接方式，由于氟塑料材料特殊的加工特性，采用焊接方式后，低温省煤器在正常工作压力下运行一段时间后连接点处易发生泄露，使用寿命短。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种密封良好、非刚性固定、固定可靠、不易积灰结垢、抗腐蚀性、提高传热系数、换热面积大、重量轻、体积小、结构紧凑、拆卸方便、使用寿命长的低温省煤器管板系统。

为了达到上述目的，本发明低温省煤器管板系统，包括多孔钢板，安装在多孔钢板内孔中、外侧设有密封沟槽、内部设有台阶孔、台阶孔上设有环形沟槽及下端部设有缩颈钩形托槽的管状支撑体，在多孔钢板内孔与管状支撑体沟槽之间安装的外侧密封圈，外侧设有与环形沟槽相吻合的环形凸状体、内部设有锥形孔、端部设有弹性环形槽并安装在管状支撑体台阶孔内的弹性密封圈，在弹性密封圈弹性环形槽的弹性作用下插入弹性密封圈锥形孔内并压靠到管状支撑体台阶孔台阶上的氟塑料换热管，外侧设有与管状支撑体缩颈钩形托槽吻合接触的托台、内部设有台阶孔并安装在管状支撑体下部台阶孔内的挡圈，安装在弹性密封圈底部与挡圈上部台阶孔之间用于压紧氟塑料换热管的卡簧，下部设有法兰盘、法兰盘外侧上方分别设有台阶式圆形体与锥形体、并且前述的锥形体安装在挡圈的中部台阶孔、氟塑料换热管及卡簧之间并带有内孔的法兰扣。

本发明低温省煤器管板系统，所述的管状支撑体，其台阶式圆柱面与多孔钢板对应内孔相接触。

本发明低温省煤器管板系统，所述的管状支撑体，其锥形面与多孔钢板对应锥形孔相接触。

本发明低温省煤器管板系统，所述的卡簧，其材质选用耐腐蚀性的钛合金。

本发明低温省煤器管板系统，所述的管状支撑体，其材质采用2205双相不锈钢或奥氏体不锈钢。

本发明低温省煤器管板系统，所述的外侧密封圈，其材质采用耐温高于150℃且耐酸性强的氟橡胶材质。

本发明低温省煤器管板系统，所述的法兰扣，采用氟塑料材质。

本发明低温省煤器管板系统，其工作原理是：在工作时，冷却水自管状支撑体上部流入氟塑料换热管，然后，从氟塑料换热管管口流出。但有一部分溢流水，通过管状支撑体与氟塑料换热管上端部之间进入氟塑料换热管外壁、管状支撑体内壁、弹性密封圈端面形成的环形腔内，进一步，环形腔内的水，通过管状支撑体与弹性密封圈之间进入弹性环形槽内。当水进入弹性密封圈端面上的弹性环形槽内时，水压对弹性环形槽的作用，使弹性密封圈外边缘与氟塑料换热管外壁及管状支撑体内壁紧密贴合，形成强密封，在一定压力范围内，介质压力越大，密封性越强。实现对水侧的密封，并紧紧卡住氟塑料换热管外壁，进一步固定氟塑料换热管。

本发明低温省煤器管板系统，所述的卡簧，在未插入氟塑料换热管时为收缩状态，其内径小于氟塑料换热管外径。插入氟塑料换热管时，卡簧簧片张开并随即卡在氟塑料换热管壁上。当向外拉氟塑料换热管时，卡簧簧片对氟塑料换热管壁的作用力将使氟塑料换热管壁面发生局部形变而牢牢卡紧氟塑料换热管，实现氟塑料换热管的固定。

本发明低温省煤器管板系统，首先，将管状支撑体安装在多孔钢板内孔中，并通过外侧密封圈密封；其次，将弹性密封圈装入管状支撑体内，并且弹性密封圈的环形凸状体应安装在管状支撑体的环形沟槽内；再次，将氟塑料换热管紧紧插入弹性密封圈的锥形孔内部，在弹性环形槽的弹力作用下，弹性密封圈将氟塑料换热管紧紧卡住；然后，将挡圈安装于管状支撑体内，并通过缩颈钩形托槽托起；最后，将法兰扣安装于挡圈内，这样，位于弹性密封圈、挡圈、法兰扣锥形体及氟塑料换热管之间的卡簧进一步卡住氟塑料换热管，实现氟塑料换热管的固定。这样，通过采用多级卡紧与多道密封的非刚性固定结构，以及工作时通过水压实现对水侧的密封、夹紧作用，密封良好，固定可靠。

本发明低温省煤器管板系统，所述的氟塑料换热管，采用非刚性固定方式，工作时，流体流动的速度使得呈挠曲性的氟塑料换热管激烈抖动，增加了流体湍动，工作温度的变化也使得氟塑料换热管沿轴向和径向方向伸缩，不易积灰结垢。

本发明低温省煤器管板系统，所述的氟塑料换热管，采用氟塑料材质，具有耐腐蚀性、化学稳定性、热稳定性、柔软性、抗裂性及透明性的特点，因此，具有良好的抗腐蚀性。

本发明低温省煤器管板系统，所述的氟塑料换热管，采用氟塑料材质，工作时，流体流动的速度使得呈挠曲性的氟塑料换热管激烈抖动，增加了流体湍动，进而提高传热系数，单位体积的换热面积大于金属及其它非金属换热器的换热面积，相同换热面积的氟塑料换热管重量远轻于金属及其它非金属换热器的重量。因此，换热面积大，重量轻，体积小，结构紧凑。

本发明低温省煤器管板系统，在需要拆卸氟塑料换热管时，向上推动所述的法兰扣法兰盘，法兰扣的上部锥形体顶开卡住氟塑料换热管的卡簧，然后，向下抽出氟塑料换热管即可，因此，拆卸方便。

本发明低温省煤器管板系统，所述的管状支撑体，根据锅炉尾部烟道烟气特性，采用2205双相不锈钢或奥氏体不锈钢或耐腐蚀更强的钢材。

本发明低温省煤器管板系统，所述的卡簧，为避免卡簧接触烟气发生腐蚀，卡簧材质选用钛合金或耐腐蚀性更强的材质。

本发明低温省煤器管板系统，所述的氟塑料换热管、管状支撑体、卡簧、法兰扣及外侧密封圈，均采用耐腐蚀性强的材料，而且采用氟塑料材料制成的单根换热管的抗弯曲疲劳性和耐冲击强度性高，因此，使用寿命长。

综上所述，本发明低温省煤器管板系统，密封良好，非刚性固定，固定可靠，不易积灰结垢，抗腐蚀性，提高传热系数，换热面积大，重量轻，体积小，结构紧凑，拆卸方便，使用寿命长。

附图说明

以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。

图1是本发明的台阶式圆柱面连接结构示意图；

图2是图1中的管状支撑体结构示意图；

图3是图1中的弹性密封圈结构示意图；

图4是图1中的挡圈结构示意图；

图5是图1中的法兰扣结构示意图；

图6是图1中的多孔钢板结构示意图；

图7是图1中的卡簧结构示意图；

图8是本发明的锥形面连接结构示意图。

具体实施方式

在图1～图8中，本发明低温省煤器管板系统，包括多孔钢板1，安装在多孔钢板内孔中、外侧设有密封沟槽2-1、内部设有台阶孔2-2、台阶孔上设有环形沟槽2-3及下端部设有缩颈钩形托槽2-4的管状支撑体2，在多孔钢板内孔与管状支撑体沟槽之间安装的外侧密封圈3，外侧设有与环形沟槽相吻合的环形凸状体4-1、内部设有锥形孔4-2、端部设有弹性环形槽4-3并安装在管状支撑体台阶孔内的弹性密封圈4，在弹性密封圈弹性环形槽的弹性作用下插入弹性密封圈锥形孔内并压靠到管状支撑体台阶孔台阶上的氟塑料换热管5，外侧设有与管状支撑体缩颈钩形托槽吻合接触的托台6-1、内部设有台阶孔6-2并安装在管状支撑体下部台阶孔内的挡圈6，安装在弹性密封圈底部与挡圈上部台阶孔之间用于压紧氟塑料换热管的卡簧7，下部设有法兰盘8-1、法兰盘外侧上方分别设有台阶式圆形体8-2与锥形体8-3、并且前述的锥形体安装在挡圈的中部台阶孔、氟塑料换热管及卡簧之间并带有内孔8-4的法兰扣8。

本发明低温省煤器管板系统，所述的管状支撑体，其台阶式圆柱面b与多孔钢板对应内孔相接触。

本发明低温省煤器管板系统，所述的管状支撑体，其锥形面c与多孔钢板对应锥形孔相接触。

本发明低温省煤器管板系统，所述的卡簧，其材质选用耐腐蚀性的钛合金。

本发明低温省煤器管板系统，所述的管状支撑体，其材质采用2205双相不锈钢或奥氏体不锈钢。

本发明低温省煤器管板系统，所述的外侧密封圈，其材质采用耐温高于150℃且耐酸性强的氟橡胶材质。

本发明低温省煤器管板系统，所述的法兰扣，采用氟塑料材质。

此外，图中，水流方向a。