一种用于烟风道的热膨胀吸收装置和烟风道系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于石油化工设备领域，具体地涉及一种用于烟风道的热膨胀吸收装置和烟风道系统。


背景技术：

[0002]
传统的烟风道热膨胀吸收结构设计简单，易于制造，但受限于吸收膨胀材料在安装空间上的限制，这种烟风道热膨胀吸收结构在吸收膨胀方面的能力十分有限，随着当前工业炉热负荷的逐渐增大，余热回收系统的烟风道截面的热膨胀量也在不断加大，该装置无法适用于膨胀量增大的情况；而且，烟风道壁板与连接法兰之间采用刚性连接方式，其整体的结构尺寸已经完全被两侧连接法兰固定，烟风道壁板也已经和连接法兰焊接，这种结构在现场实际安装过程中无法根据烟风道的实际尺寸进行调节，焊接处在长期的烟风道高温膨胀、低温收缩的过程中极易发生疲劳撕裂，难以修复；另外，该膨胀吸收结构的设置使得烟风道存在热量外漏的问题，但因为其相对面积较小，在实际工程实践中并未引起较多关注。


技术实现要素：

[0003]
本公开的目的是提供一种用于烟风道的热膨胀吸收装置和烟风道系统，该装置和系统具有可调节性强、适用范围广、不易损坏且热损失小的优点。
[0004]
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种用于烟风道的热膨胀吸收装置，所述装置包括：第一法兰盘、第二法兰盘、伸缩体、固定件和柔性密封件；所述第一法兰盘和所述第二法兰盘沿轴向间隔设置；所述伸缩体的第一端抵顶所述第一法兰盘，所述伸缩体可沿轴向伸缩；所述第一法兰盘和所述第二法兰盘的外侧端通过所述柔性密封件连接；所述第一法兰盘、所述伸缩体、所述第二法兰盘和所述柔性密封件围成可伸缩室；
[0005]
所述第二法兰盘用于环绕设置在烟风道壁板的外侧，所述第二法兰盘的内侧端用于与所述烟风道壁板的外壁固定连接；所述固定件用于使所述伸缩体与所述烟风道壁板可拆卸地连接。
[0006]
可选地，所述第一法兰盘和第二法兰盘的外侧端分别形成有第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘和所述第二凸缘通过所述柔性密封件固定连接。
[0007]
可选地，所述装置还包括第一压板和第二压板；所述第一凸缘和所述第二凸缘分别延轴向延伸；所述柔性密封件的第一端通过所述第一压板压至所述第一凸缘，所述第一凸缘和所述第一压板通过第一螺栓固定连接；所述柔性密封件的第二端通过所述第二压板压至所述第二凸缘，所述第二凸缘和所述第二压板通过第二螺栓固定连接。
[0008]
可选地，所述柔性密封件选自无纺布密封片或不锈钢薄片；所述柔性密封件的轴向长度大于所述第一法兰盘与第二法兰盘的间距。
[0009]
可选地，所述伸缩体形成为片状，且沿所述轴向延伸，所述伸缩体的内表面与所述第二法兰盘的内侧端平齐；所述伸缩体的材料为陶瓷纤维毯或硅酸铝岩棉。
[0010]
可选地，所述固定件包括固定钉和/或固定螺栓；所述固定件的第二端卡合在所述伸缩体的外表面，所述固定件的第一端向内延伸并贯穿所述伸缩体，所述固定件的第一端用于与所述烟风道壁板连接。
[0011]
可选地，所述热膨胀吸收装置还包括保温层，所述保温层设置于所述可伸缩室内部且覆于所述伸缩体的表面。
[0012]
本公开第二方面提供一种烟风道系统，所述系统包括本公开第一方面所述的热膨胀吸收装置和烟风道壁板；所述热膨胀吸收装置环绕设置于所述烟风道壁板外侧。
[0013]
可选地，所述烟风道壁板包括壁板上游段和壁板下游段，所述壁板上游段和所述壁板下游段之间形成有膨胀缝；
[0014]
所述第二法兰盘环绕设置在所述壁板上游段的外侧，且所述第二法兰盘的内侧端与所述壁板上游段的外壁固定连接；所述第一法兰盘与所述壁板下游段固定连接；可选地，所述第一法兰盘的内侧端向内伸入所述膨胀缝中，所述第一法兰盘的下游侧端面与所述壁板下游段固定连接；
[0015]
所述伸缩体的内侧面贴覆于所述壁板上游段的外表面，所述伸缩体通过所述固定件与所述壁板上游段可拆卸地连接。
[0016]
可选地，所述固定件为固定钉，所述固定钉的第一端焊接于所述壁板上游段，所述固定钉的第二端卡合在所述伸缩体的外表面，所述固定钉的第一端向内侧延伸并贯穿所述伸缩体，所述固定钉的第一端与所述烟风道壁板固定连接；可选地，所述固定件为固定螺栓，所述壁板上游段形成有螺孔，所述固定螺栓的第一端通过所述螺孔与所述壁板上游段连接。
[0017]
本公开通过可调节位置的固定结构将膨胀吸收材料固定在烟风道壁板表面，并在热膨胀吸收装置的法兰外侧端设置可伸缩的柔性密封件，增大了本公开装置的膨胀吸收量，使其具有可调节性更强、适用范围更加广泛、连接处不易损坏等优点。
[0018]
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0019]
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0020]
图1是本公开的热膨胀吸收装置的一种具体实施方式的剖视图。
[0021]
图2是现有技术中膨胀吸收结构的剖视图。
[0022]
附图标记说明
[0023]
1.第一法兰盘
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2.柔性密封件
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3.保温层
[0024]
4.伸缩体
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5.第二法兰盘
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6.固定件
[0025]
7.烟风道壁板
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8.连接法兰
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9.钢制固定垫板
[0026]
10.耐火陶瓷纤维带
具体实施方式
[0027]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0028]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对烟风道壁板而言的，其中沿烟风道壁板的径向方向，靠近烟风道壁板的一侧为“内”，远离烟风道壁板的一侧为“外”。
[0029]
现有的工业炉余热回收系统烟风道热膨胀吸收结构如图2所示，其由连接法兰8、钢制固定垫板9和耐火陶瓷纤维带10组成，吸收膨胀的耐火陶瓷纤维带10被两侧钢制固定垫板固定于连接法兰8之间，烟风道壁板7的截断处与连接法兰8采用固定位置的密封焊接。一旦膨胀量增大，这种烟风道热膨胀吸收结构将因无法调节膨胀吸收量而不再适用；而且，烟风道壁板与连接法兰之间采用刚性连接方式，其整体的结构尺寸已经完全被两侧连接法兰固定，烟风道壁板也已经和连接法兰焊接，这种结构在现场实际安装过程中无法根据烟风道的实际尺寸进行调节，焊接处在长期的烟风道高温膨胀、低温收缩的过程中极易发生疲劳撕裂，难以修复。
[0030]
为解决现有装置中存在的上述技术问题，如图1所示，本公开第一方面提供一种用于烟风道的热膨胀吸收装置，该装置可以包括：第一法兰盘1、第二法兰盘5、伸缩体4、固定件6和柔性密封件2；第一法兰盘1和第二法兰盘5可以沿轴向间隔设置；伸缩体4的第一端可以抵顶第一法兰盘1，伸缩体4可以沿轴向伸缩，进一步地，伸缩体4的第二端可以抵顶第二法兰盘5；第一法兰盘1和第二法兰盘5的外侧端可以通过柔性密封件2连接；第一法兰盘1、伸缩体4、第二法兰盘5和柔性密封件2可以围成可伸缩室；
[0031]
第二法兰盘5可以用于环绕设置在烟风道壁板7的外侧，第二法兰盘5的内侧端可以用于与烟风道壁板7的外壁固定连接；固定件6可以用于使伸缩体4与烟风道壁板7可拆卸地连接。
[0032]
本公开通过可调节位置的固定结构将膨胀吸收材料固定在烟风道壁板表面，并在热膨胀吸收装置的法兰外侧端设置可伸缩的柔性密封件，增大了本公开装置的膨胀吸收量，使其具有可调节性更强、适用范围更加广泛、连接处不易损坏等优点。
[0033]
根据本公开，第一法兰盘1和第二法兰盘5的外侧端可以分别形成有第一凸缘和第二凸缘，该第一凸缘和第二凸缘可以沿法兰盘的轴向向外侧延伸出去，以将柔性密封件2固定连接在第一凸缘和第二凸缘上，该柔性密封件2能够使热膨胀吸收装置形成一个密封的腔室，防止热量外漏，同时在烟风道壁板7伸缩过程中，减少对法兰盘轴向移动的限制，从而防止法兰盘与烟风道壁板7连接处因刚性连接造成的结构损坏。
[0034]
为了将柔性密封件2固定在法兰盘的外侧端，在根据本公开的一种具体实施方式中，该热膨胀吸收装置还可以包括第一压板和第二压板，柔性密封件2的第一端可以通过第一压板压至第一凸缘，该第一凸缘和第一压板可以通过第一螺栓固定连接；同样地，柔性密封件2的第二端可以通过第二压板压至第二凸缘，该第二凸缘和第二压板可以通过第二螺栓固定连接。但本公开柔性密封件2与法兰盘的连接方式不限于此，其连接方式可以根据实际情况进行选择和改进，在此不再赘述。
[0035]
本公开对于柔性密封件2的具体材料种类没有限制，一种实施方式中，该柔性密封件2可以选自无纺布密封片或不锈钢薄片，或者还可以选自其它易于变形的密封材料，优选地可以选自无纺布密封片，采用上述材料作为柔性密封材料2可以根据现场实际需要进行剪裁，可塑性强；并且，为了使法兰随烟风道壁板7的伸缩移动过程具有足够的轴向位移余量，该柔性密封件2的轴向长度可以大于第一法兰盘1与第二法兰盘5的轴向间距。
[0036]
根据本公开，如图1所示，该热膨胀吸收装置可以成环状安装在烟风道壁板上，在伸缩体4随烟风道壁板7的伸缩过程中吸收膨胀，该伸缩体4可以设置于第一法兰盘1和第二法兰盘5之间，进一步地，伸缩体4的第一端可以抵顶第一法兰盘1的盘面，伸缩体4的第二端可以抵顶第二法兰盘5的盘面，以更好的保温并防止烟风道壁板7的热量扩散；为了使伸缩体4与烟风道壁板7更好的贴合，一种实施方式中，该伸缩体4可以形成为片状，且在沿烟风道壁板7的外表面沿轴向延伸；优选地伸缩体4的截面形状与烟风道截面形状匹配，例如可以为环形片状；进一步的实施方式中，伸缩体4的内表面可以与第二法兰盘5的内侧端平齐，以形成一个用于与烟风道壁板贴合的连接面。
[0037]
本公开对于伸缩体4的材料没有限制，在根据本公开的一种具体实施方式中，伸缩体4的材料可以为陶瓷纤维毯或硅酸铝岩棉，或者还可以为其它烟风道外保温材料，优选地可以为陶瓷纤维毯，上述材料具有一定的柔性和伸缩性，能够更好的吸收烟风道壁板7的膨胀量。
[0038]
根据本公开，为了使本公开的装置在烟风道膨胀量增大时同样适用，固定件6可以可拆卸地将伸缩体4固定在烟风道壁板7的表面，一种实施方式，固定件为固定钉，另一实施方式，固定件为固定螺栓。进一步地，固定件6的第二端可以卡合在伸缩体4的外表面，固定件2的第一端可以向内延伸并贯穿伸缩体4，固定件2的第一端用于与烟风道壁板7连接，连接方式可以为焊接或螺纹连接。
[0039]
在固定件6为固定钉的实施方式中，通过固定钉将伸缩体4焊接在烟风道壁板7的表面，需要增大膨胀量时，一种实施方式，可以将伸缩体4破坏掉，以破坏固定钉在烟风道壁板7上的焊接点，然后将新的伸缩体4安装于第一法兰盘1与第二法兰盘5之间，并使伸缩体4的第一端抵顶第一法兰盘或与第一法兰盘连接，根据膨胀量确定新的焊接点后，使用固定钉穿过新的伸缩体4并将固定钉的第一端重新焊接在烟风道壁板7上；另一种实施方式，需要增大膨胀量时，可以将伸缩体4掀开，破坏掉原焊接点并根据新的膨胀量确定伸缩体4的位置后，在新的焊接点重新焊接该固定钉。
[0040]
在固定件6为固定螺栓的实施方式中，通过固定螺栓将伸缩体4固定在烟风道壁板7的表面，需要增大膨胀量时，一种实施方式，可以将伸缩体4破坏掉并将固定螺栓旋出烟风道壁板7上的螺孔，根据膨胀量确定新的连接点后重新在烟风道壁板7上打孔，并将新的伸缩体4安装于第一法兰盘1与第二法兰盘5之间，使其第一端抵顶第一法兰盘的盘面或与第一法兰盘1连接，最后将固定螺栓旋进新的螺孔；另一种实施方式，可以首先将固定螺栓旋出烟风道壁板7，在烟风道壁板7上确定新的连接点并打孔后移动伸缩体4，将固定螺栓旋进新的螺孔。
[0041]
根据本公开，为了防止热膨胀吸收装置的热量外漏，本公开的装置还可以包括保温层3，该保温层3设置于可伸缩室内部且覆于伸缩体4的外表面，由于本公开伸缩体4与柔性密封件2之间预留的膨胀空间较大，同时柔性密封件2又是可变形材料，使得该装置具有充足的空间填塞该保温层3，从而可以避免因安装热膨胀吸收装置造成的热量外漏。一种实施方式中，伸缩体4和保温层3均为柔性材料，为了使其结合更加牢固，保温效果更好，该固定件6的第二端可以设有嵌入保温层3的嵌入部，保温层3的下表面可以设置供该嵌入部卡合的凹槽，优选地一种实施方式中，该嵌入部可以设置为回形、圆形、折线形或楔形，更优选地可以设置为圆形或折线形，该嵌入部的材料可以与保温钉的材料形同或不同，优选相同，
本公开对固定件6的材质没有限制，可以为本领域的常规选择，例如可以为陶瓷保温钉、不锈钢保温钉或碳钢保温钉，优选地可以为陶瓷保温钉或不锈钢保温钉。
[0042]
本公开第二方面提供一种烟风道系统，该系统包括本公开第一方面的热膨胀吸收装置和烟风道壁板7；并且该热膨胀吸收装置环绕设置于烟风道壁板7外侧。
[0043]
本公开的烟风道系统可适用于处理量及膨胀量变化较大的烟风道，具有可调节性更强、适用范围更加广泛、连接处不易损坏等优点。
[0044]
根据本公开，该烟风道壁板7包括壁板上游段和壁板下游段，该壁板上游段和下游段之间设置有用于安装该热膨胀吸收装置的膨胀缝。一种实施方式中，第二法兰盘5用于环绕设置在烟风道壁板7的外侧，具体地，第二法兰盘5的内侧端与烟风道壁板上游段的外壁固定连接；一种进一步地实施方式中，伸缩体4的内侧面贴覆于壁板上游段的外表面，伸缩体4通过固定件6与壁板上游段可拆卸地连接，并且为了使伸缩体4更好的抵顶第一法兰盘1并贴覆于烟风道壁板7的外表面，第一法兰盘1的内侧端可以向内伸入膨胀缝中，并将第一法兰盘1的靠近壁板下游段的一侧盘面与壁板下游段固定连接。
[0045]
为了使该烟风道热膨胀吸收装置在烟风道膨胀量增加时便于拆卸和安装，以增强其可调节性，扩大适用范围，在根据本公开的一种实施方式中，固定件6可以为固定钉，该固定钉的第一端可以焊接于壁板上游段，其第二端可以卡合在伸缩体4的外表面，并且该固定钉的第一端向内侧延伸并贯穿伸缩体4；另一种实施方式中，固定件6可以为固定螺栓，烟风道壁板上游段可以形成有供该固定螺栓旋进壁板的螺孔，以将该固定螺栓的第一端通过螺孔与壁板上游段进行连接。
[0046]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0047]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0048]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。