一种具有整体模块化结构的加热炉的制作方法

本实用新型涉及加热炉制造技术领域，具体地说是一种具有整体模块化结构的加热炉。

背景技术：

现代化的一些大型设备的参数高、部件多、体积大、重量大，无法在制造厂制造后运往装置现场，而在现场施工又会存在工期长，设备质量难控制等缺点；随着模块化供货商的专业化和运输条件不断提高，国内各大炼油化工项目都在进行不同程度的模块化，以确保质量和周期，与现场制造相比，模块化有以下优势：

1） 更好的工作环境

工厂车间制造的工作条件远远优于现场条件，受天气、环境因素影响较小，而且不受现场建造时立体空间的限制，可多模块同时进行制造，模块化后没有高空作业，工作效率大大提高，总工期可缩短4-5个月。

2） 更精良的制造设备

在专业化的车间制造过程中，可使用更为精良的工装机具，有利于提高工作效率和制作精度(如对大型钢结构的制作引入CO₂气体保护焊和埋弧焊等高效焊接方法、使用专用机器进行切割和除锈，工厂有专业的喷砂油漆车间、大型热处理、曝光室以及专业下料设备)；

车间制造，有专门的钢结构制造平台， 焊缝质量便于控制，平面度，直线度便于调整。专业的喷砂油漆车间，喷砂彻底，粗糙度达标，油漆均匀，美观，且损耗小。

加热炉制造的关键之一就是焊接，受压元件和钢结构的焊接至关重要，室内焊接相比现场安装户外焊接有以下优势：

①环境温度可以有效的控制，达到焊接所要求的温度；

②风速可以有效的控制，必要时可以设置防风措施，相对户外更为简单；

③焊接不受天气影响，必要时可以采取措施使焊接时的湿度达到标准要求；

④焊工在焊接环境优良的条件下，利于发挥焊工应有的技能，且劳动强度比在户外大幅度降低，提高劳动生产率，保证产品质量；

⑤室内焊接还可以更好的设置安全防护措施，保证安全生产。

3） 更高的工作组织效率

模块化供货商有专门的组织机构和专业队伍，能有序的进行高效生产。和现场施工相比，不需要总包和业主对现场各种场地，道路，水电设备等的协调和HSE等管理。

4） 关键步骤更好的质量控制(衬里，炉管焊接)

车间制造可为炉管等重要部件的焊接创造出比现场更为有利的条件(如改操作难度高的立焊和固定焊为操作难度低的平焊和转动焊、方便采取内充氩、预热及热处理措施等)，有利于提高焊接质量，减少返修工作量；

车间制造可减少衬里施工露天及高空作业难度，可采用现场制造不能实现的浇注料平衬，提高衬里质量。

5） 便于质量控制

除了有专业的制造设备和检验设备外，制造厂还进行了预组装，不仅能检验最终尺寸，还有利于发现设计文件不完善或不适合的细节(如节点设计是否合理、节点图有没有表述清楚、制造中是否存在难以实施的情况等)，最大限度地规避散材到现场组装才发现的问题，及时予以修正。

6） 现场工作量减少，便于控制建设周期

模块化制造不受风、雨、雪、台风等外界环境因素影响，制造周期短。模块化大大减少现场安装周期，整体模块化主体设备现场仅一次顶升就位的工作。对于现场无施工场地的改扩建项目，建设周期短的新建项目，以及可施工周期短的炼化企业(北方冰冻地方)，模块化是首选。

7） 费用相对减小

费用方面定性分析：假定工人和管理人员素质相同，进行费用方面定性分析。

安装费：工厂模块化预制费用相对于现场安装费用会有很大的缩减：

①现场施工比在工厂预制人工成本高；

②工厂预制效率提高，可以有效降低成本；

③工厂预制，现场组装可节省现场场地占用和场地费用，根据经验一亿元合同产值，大概需要一万平方米现场预制场地；同时可节省库房、办公等临时设施费用；

工厂预制，现场组装施工人员减少，现场安装周期大大减少，可大幅度减少业主的管理人员和管理费用。

加热炉是炼化项目中一种常见的大型设备，目前，加热炉仍采用现场制造，费时费力，其质量也无法得到很好的保证，因此其结构需要作进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构合理，制造周期短，制造成本低，且能提高制造质量的一种具有整体模块化结构的加热炉。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种具有整体模块化结构的加热炉，包括有底座，底座上间隔设置有两个炉腔模块，两个炉腔模块的内侧墙之间设置有内侧墙间连接型钢，内侧墙间连接型钢的上方设置有对流模块组，炉腔模块与所述对流模块组之间设置有辐射转对流烟道，对流模块组上连接有烟囱；炉腔模块由炉底模块、炉顶模块、内侧墙、外侧墙以及两侧端墙构成封闭炉腔，内侧墙和外侧墙的内表面上设置有辐射排管；对流模块组内设置有对流管束，对流管束与所述辐射排管之间通过转油线相连接。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的炉腔模块外设置有维护平台和梯子。

上述的辐射排管呈连续的S形结构设置。

上述的对流模块组由第一对流模块、第二对流模块以及第三对流模块组成。

上述的烟囱上设置有检修口。

上述的烟囱外周设置有检修平台。

本实用新型的一种具有整体模块化结构的加热炉，通过将加热炉整体模块化，将整个加热炉分割成各个模块：炉腔模块、对流模块组、烟囱，两个炉腔模块之间通过内侧墙间连接型钢连接固定，炉腔模块与对流模块组之间设置有辐射转对流烟道，炉腔模块中的辐射排管与对流模块组中的对流管束则通过转油线相连接；将加热炉模块化后，各模块以及各个连接管线可以分辐制造，然后在施工现场或者码头进行组装，能够缩短制造周期，降低制造成本，如此设计，还能能够发挥模块化建造的优点，提高加热炉的制造质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A部放大图；

图3是图1中主体部分(除去烟囱)的结构示意图；

图4是图3中B部放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图4所示的实施例，

图标号说明：底座1、炉腔模块2、炉底模块21、炉顶模块22、内侧墙23、外侧墙24、端墙25、辐射排管26、内侧墙间连接型钢3、对流模块组4、对流管束41、转油线5、辐射转对流烟道6、烟囱7、检修口71、检修平台72、维护平台81、梯子82。

一种具有整体模块化结构的加热炉，包括有底座1，底座1上间隔设置有两个炉腔模块2，两个炉腔模块2的内侧墙之间设置有内侧墙间连接型钢3，内侧墙间连接型钢3的上方设置有对流模块组4，炉腔模块2与所述对流模块组4之间设置有辐射转对流烟道6，对流模块组4上连接有烟囱7；炉腔模块2由炉底模块21、炉顶模块22、内侧墙23、外侧墙24以及两侧端墙25构成封闭炉腔，内侧墙23和外侧墙24的内表面上设置有辐射排管26；对流模块组4内设置有对流管束41，对流管束41与所述辐射排管26之间通过转油线5相连接。

实施例中，炉腔模块2外设置有维护平台81和梯子82。

实施例中，辐射排管26呈连续的S形结构设置。呈S形结构的辐射排管26能够增加辐射排管26的设置量以及长度，从而使热交换更加充分。

实施例中，对流模块组4由第一对流模块、第二对流模块以及第三对流模块组成。

实施例中，烟囱7上设置有检修口71。

实施例中，烟囱7外周设置有检修平台72。

一种具有整体模块化结构的加热炉的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、工厂预制：各个模块、辐射分片工厂预制；

步骤二、地基处理：按照设计图纸处理基地，待基础养护合格后，在水泥基础上对支座位置进行划线放样，然后将支座放置于水泥基础上；每个支座上表面设置4组斜垫块对上表面进行标高找正，上表面标高偏差控制在±1mm；

步骤三、辐射分片衬里：将工厂预制的辐射分片运至组装场地，摆放于炉体周围，对除辐射转对流烟道外的辐射分片进行衬里；衬里时分片侧墙应放置在用槽钢或H钢搭设的平台上，炉底暂不衬里，侧墙每个分片单独衬里；衬里时，除辐射转对流烟道外，其余炉体分片衬里四周均预留5mm间隙，辐射转对流烟道与侧墙相连处的衬里预留100mm余量，待辐射转对流烟道安装后再补衬；

步骤四、炉底安装：用50吨履带吊机再配合一台50吨汽车吊将炉底吊装于支座上，炉底吊装就位后，检查炉底安装标高控制在±1mm，炉底平面度控制在≤3mm；两个炉腔的炉底并列安装，如加热炉组装后还需整体运输，则需要在炉底安装前，将运输托架安装于炉底钢结构上，运输托架与炉底一起吊装就位；

步骤五、一侧端墙安装：端墙安装前，在端墙背面在工程车间用型钢加固；用50吨履带吊机将两个炉腔的一侧端墙分别吊入炉底模块，端墙调整好位置，用吊线坠法检测端墙与炉底垂直度，然后将端墙与炉底点焊固定，炉墙外部利用端墙上的吊耳设置缆风绳固定于地锚点上，炉墙内部缆风绳的设置，通过在端墙上部与炉顶分界面处焊接临时吊耳的方式，设置缆风绳固定于炉底上的吊耳板上，分块连接面用空心钻按照端墙上已开的螺栓孔钻炉底模块的螺栓孔，然后拧好螺栓，螺栓不必拧紧，以便后续对炉腔钢结构进行尺寸调整；端墙立起后，拆掉加固用型钢，用篷布搭上防雨；

步骤六、内侧墙、内侧墙间连接型钢、内侧墙炉管安装：将每一片内侧墙吊装到位、安装固定后，将内侧墙间的连接型钢安装到位，然后再将内侧墙上的炉管安装到位；每一片分片内侧墙两端用螺栓固定加固用型钢(HW300X300型钢)，并在内侧墙分片两端的分片槽钢上焊接吊耳，炉体周围的脚手架留一缺口，该缺口处沿着高度方向站人，炉体分片吊入该缺口处时，站在该处的工人将型钢上的螺栓拆掉，加固用型钢利用另一台吊机掉走移开去加固另一片内侧墙；缆风绳的设置同上述端墙；

炉管安装时需注意：

a． 炉管安装时，从下往上依次安装，要注意炉管不能触碰衬里，以免衬里被碰坏；

b．炉管吊装时，将单片炉管吊入炉膛，目视使炉管位于两个炉管挂钩之间，将分片炉管轻轻的推到两个炉管挂钩中去，调整好炉管长度方向的距离，将吊机缓缓的松掉；

c． 炉管必须与炉管挂钩紧密贴实，炉管距衬里表面的距离一致，炉管外壁边缘必须在一条铅垂线上。

步骤七、外侧墙及外侧墙炉管安装：将外侧墙吊装到位、安装固定后，然后再将外侧墙炉管安装到位；

步骤八、另一侧端墙安装：将两个炉腔的另一侧端墙吊入安装，设置缆风绳(缆风绳的设置方法同上述端墙)；另一侧端墙安装到位后，调整各面炉墙，用线坠检测炉墙垂直度，保证炉墙垂直，每面炉墙平面度≤3mm，炉体空间对角线差值≤4mm，炉体高度偏差±2mm，炉墙调整好后，拧紧连接面螺栓，紧固缆风绳；

步骤九、炉顶模块安装：炉顶模块安装时，利用立轴上设置的管式吊耳，吊装到位，调整好位置后，连接面处电焊，用空心钻按照分界面上炉顶模块的已开的螺栓孔钻侧墙、端墙上的螺栓孔，拧紧螺栓；

步骤十、辐射排管焊接热处理：待炉顶安装完毕后，即可进行辐射排管间连接管的焊接；

步骤十一、辐射转对流烟道安装：将辐射转对流烟道吊装就位，安装时，调整辐射转对流烟道两端的角钢法兰圈，位置调整好后，角钢法兰拧上螺栓，分界面间密封焊，辐射转对流烟道上的角钢法兰圈与壁板焊接；

步骤十二、炉底、辐射转对流烟道衬里：对炉底进行衬里，分片面处填塞陶纤毯并用密封胶粘住，同时对辐射转对流烟道进行补衬；

步骤十三、烘炉：对加热炉进行烘炉操作；

步骤十四、对流模块安装：待烘炉工作结束后即可进行对流模块的吊装，吊装时先将对流模一吊装就位，调整好位置后，连接面拧紧螺栓，同理依次吊装对流模二、对流模三；

步骤十五、烟囱安装：将烟囱吊装到位后，将烟囱的下端与对流模块相连接；

步骤十六、转油线焊接热处理：进行转油线的安装、焊接；转油线安装时，转油线预留50mm调节余量，待现场调整好方位后，根据实际情况切除；

步骤十七、对流模块附框架、梯子平台安装：对流模块附框架及梯子平台均为螺栓连接，附框架与炉体连接处为2块连接板，现场用空心钻按照附框架上的已开孔的螺栓孔钻炉体上的连接板，然后拧好螺栓；

步骤十八、整体水压试验：按照水压试验要求进行水压测试；

步骤十九、外表面处理、标识：炉体外表面涂面漆、标识。

加热炉的组装可以在项目现场完成，如果项目现场不具备组装条件，也可以整体组装完成后，整体运输至项目现场。例如，海外项目，为了节约成本，可以在码头上进行组装后，整体装船运输至目的地。

本实用新型的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。