专利名称:用于换热器的管子和支撑系统的制作方法
本发明涉及一种用于换热器的管子和支撑系统，更确切地说，是涉及伸展在锅炉或类似设备的炉膛上部的换热管子及支撑的布置。
人们已认识到使用流化床是在换热设备，诸如锅炉，燃烧室，燃气发生器，蒸汽发生器或类似的设备中产生热的有吸引力的手段。在这些设备中，空气穿过一个通常由惰性物料和矿石燃料，如煤的混合物组成的颗粒物料床，使该床流态化，从而促进燃料的燃烧。当由流化床所产生的热被用来使水转化为蒸汽时，例如在蒸汽发生器中，流化床系统提供了一种高的热释放，对床内换热面传热的改进和紧凑尺寸的有吸引力的组合。
在这类型的设备中，许多换热管子通常被安置在床内或恰好在流化床的上方，使冷却流体，如水，在其中循环，以将床所产生的热量转移至外部。这些管子通常与一个在外部的入口联箱相连，并以蛇形管形式在换热设备的壳体范围内伸展。这些管子由耐火材料做成的墩子式支撑或类似的东西，在略高出炉
的竖直方向上正交式支起来，而且支撑点仅在与炉壁的接缝处，因为处于炉中间的支撑既贵又有阻碍燃气和空气流从流化床向上通过炉膛的趋势。因而，这种布置限制了互相对峙的炉壁间管子簇的宽度，或跨度，从而限制了锅炉的容量。
本发明的目标是为了一种流化床式锅炉提供管子和支撑系统，在这种锅炉中的热交换管子长度增加并横跨在较宽的跨度上。
本发明的进一步的目标是提供上述类型的系统，其中所有单根管子都是自支撑的，也就是说，与炉壁间的联接点的中间部分，它们相互支撑着。
为实现这些目标，本发明的管子和支撑系统的特征是第一和第二具有间距的管簇在一个联箱两侧以相反方向以蛇形管型式伸展。第一管簇的管子与第二管簇的管子互相错开，第一管簇中的每一根管子的一部分被弯成某种形态以便伸展到另一系列管子所处的相同平面内。一种支撑件置于第一管簇的弯曲部分和另一管簇的相应部分之间。
通过查阅下述按本发明作出的最佳的，然而只是叙述性的实施例的详细说明，参照那里的附图，才能充分地理解上面所作的简要描述以及对本发明的进一步的目标，特征和优点。
图1是流化床式锅炉的一部分的垂直剖视图;
图2是沿图1的2-2线的横切剖视图;
图3是图1结构的一部分的放大了的剖视图;
图4是图1中所示的热交换管子的一部分的示意性俯视图;
图5是沿图1的5-5线的横切剖视图。
本发明的说明与流化床式锅炉有关，参照图1，流化床锅炉以标号10表示，它由前壁12，后壁14和两侧壁(其中之一以标号16表示)组成。为描述方便起见，锅炉的上半部分没有画出来，省略去的部分包括对流区，炉顶和锅炉以常规方式排出烟气的出口。
炉篦20置于锅炉的下部并支承着颗粒性物料床(未示)，颗粒性物料由离散的惰性物料和燃料，诸如烟煤的混合物组成，通过由侧壁16之一伸出的进料器或类似的装置(未示)送入床内。
在紧挨炉
下面设置空气通风腔22，与由前壁12引出的为从外界气源(未示)输送空气至通风腔22的进风口24相联接。
如图1和2中所示，一个水平伸展的联箱28置于通风腔22内，第一管簇30从它的一侧伸出而第二管簇32从它的反向侧伸出。第二管簇32与第一管簇30在水平方向相互错排，理由是显而易见的。管簇30和32从联箱28水平方向伸出，然后垂直向上穿过炉
20进入由炉
20支承的颗粒物料床。管簇30和32伸展在炉
上的那部分水平地弯成蛇形管模式在前壁12和后壁14间来回延伸，这种弯曲状态有待详述。两排和一排支撑用突缘33分别从前壁12和后壁14伸出，在管簇30的各弯曲处支撑着管簇30。
如图3所示，炉
20由一系列相互平行的有间距的水平管簇34组成，它们之间由相反两侧伸出的法兰36相联接。在法兰36中的二个法兰上打了许多有一定间距的孔是为接纳相应数量的支承套管38，它分别容纳管簇30和32。毋需多述，虽然在图2中只示出了4根管簇30的管子和3根管簇32的管子，但整个联箱28横跨两侧壁16之间，相应数目的管簇30和32的管子沿整个联箱的长度上伸出，并穿过炉
20。
在图1中能清楚地看到，管簇30在垂直方向上与管簇32是错列的，以避免各自的管子在它们于前壁12和后壁14间来回弯曲时引起的干扰。这种错列是这样安排的，即管簇30的水平部分在管簇32的相应部分的下面伸展，如图1所示。
按照本发明的特征，如图1，4和5中清楚地所示，管簇30的有选择的水平部分弯入管簇32的平面中，以使弯曲部分恰好伸展在管子32相应部分的下面。特别要指出的，如图4和5所示，每根管30有一弯曲部分30a，它弯入相应的管子32的平面内，故该弯曲部分直接位于后者管子部位的底下。
如图5所示，支撑突缘40夹在管子30的每个弯曲部分30a和位于弯曲部分的上面的管子32的相应部分之间。支撑突缘40可用常规的办法，如焊接，固定在两管部位上。此外，支撑突缘40可以做成条状隔板，因为它们是众所周知的做法，故不再详细描述。
再参看图1，弯管部分30a和支撑突缘40各自以约相当于管子30和32的水平段长度的1/3的间距分布于炉壁12和14之间。
作为前面所述的结果，管簇30和32的水平段是自支撑的，也就是说，各管段可以做得相对地长而不要求设外支撑来防止下垂。
再参看图4，注意到伸展在炉
20上部的炉壁12和14由许多水冷壁管42构成，这些水壁管以一定间距平行地伸展，在炉膛的全长上，并以在管子两侧的相反方向伸出的细长的许多法兰44相互连接以形成气密的炉壁。
紧挨炉壁14的管簇30的上段的末尾部分30b以上述的方法弯曲进入管簇32上段的相应部位的下面的平面内，以便使相同系列的管簇30和32两者穿过同一个法兰44。
于是，可以看到，本发明的方案，使用了较长的水平管段而不需任何外支撑系统，可使炉膛的宽度加大。
毋需多述，在上述方案中可以不偏离本发明的范畴而做出几种变化。例如，换热器管子不一定限于用在流化床锅炉中，而相反地可用于任何一类换热器中。
权利要求
1.用于换热器的管子和支撑系统，包括一个联箱，在联箱的一侧伸出的第一系列有间距的管簇，从联箱另一侧伸出的第二系列有间距的管簇，每个管簇的管子以蛇形管模式伸展，上述第一系列的管子与第二系列的管子错列，在上述系列之一中的每根管子要弯成可以和上述另一系列的管子处于同一平面上，支撑件置于上述一个系列管子的弯曲部分和上述另一系列管子的相应部位之间。
2.按照权利要求
1所述的系统，其特征是上述的第一系列的所述的管子与上述第二系列的管子在两个方向上错排。
3.按照权利要求
1所述的系统，其特征是上述的一系列的管子弯离上述的平面。
专利摘要
一种用于换热器的管子和支撑系统。其中，第一和第二系列有间距的管簇自一个联箱的相反的两侧伸出。每根管子以蛇形管模式伸展，第一系列的管簇与第二系列的管簇错列。其中一个系列中的每根管子被弯曲成某种形态以伸展到另一系列管簇的同一平面内。一种支撑件置于弯管部分和另一系列的管子的相应部分之间。
文档编号F22B37/10GK86104797SQ86104797
公开日1987年6月3日 申请日期1986年7月14日
发明者万卡特拉曼·塞沙马尼 申请人:福斯特·惠勒能源公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan