一种激冷环焊接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焊接结构，具体涉及一种激冷环焊接结构，该焊接结构用于水煤浆气化炉激冷环的激冷水室与水分布环的连接。
【背景技术】
[0002]我国经济的快速发展，成品油需求旺盛，原油对外依存度已经接近60%，利用我国丰富的煤炭资源发展煤化工生产化工产品，成为我国重要的战略选择，煤气化是煤化工行业的龙头，作为第三代煤化工气化技术的水煤浆气化，与粉煤气化相比，具有流程和设备结构简单、投资省，克服了煤粉输送困难和不安全特点，得到了广泛的应用。水煤浆气化炉激冷环，运行条件苛刻，接触1300°C的工艺气体和熔渣，环内是100°C左右的灰水，焊接接头承受交变的热应力，发生破坏的风险很大。
[0003]激冷水室为整体锻造，水分布环也是锻件，材料选用镍基合金NS1402，这种材料导热系数低，热膨胀系数大，焊接易于产生热裂纹等焊接缺陷，需要对焊接结构进行优化，提高焊接质量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提出一种激冷环焊接结构，该激冷环焊接结构具有焊接过程施工方便，易于焊后无损检测，抗热应力破坏能力大的优点，有利于气化装置的安全稳定运行。
[0005]本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是:
[0006]一种激冷环焊接结构，包括激冷水室及水分布环，所述激冷水室为截面具有空腔的环状结构，激冷水室空腔的底部一圈均布有多个开口，激冷水室内侧壁的顶端开有一圈向外的坡口。所述水分布环是与激冷水室同轴的环状结构，水分布环的截面为凸向水分布环轴心的圆弧结构，水分布环设置在激冷水室的内侧壁，所述水分布环顶端的外侧开有一圈向内的坡口，激冷水室的坡口和水分布环的坡口对接后呈V形，水分布环和激冷水室在坡口处焊接成一体，水分布环的下端与激冷水室的内壁之间留有间隙。水分布环与激冷水室通过焊缝连接，焊缝的截面呈V形，所述焊缝下方激冷水室的内侧壁上开有一圈水平的卸荷环槽。
[0007]优选地，所述激冷水室底部的开口处均连接有进水管，进水管与激冷水室的内部空腔相连通。
[0008]优选地，所述激冷水室下端的内侧壁固定连接有下降管，激冷水室与下降管同轴且内侧壁的内壁半径与下降管的内壁半径相同。
[0009]优选地，所述激冷水室下端连接的进水管位于下降管的外侧。
[0010]优选地，所述激冷水室内侧壁与水分布环对应的位置开有一圈均勾分布的横向透水孔，透水孔与激冷水室的内部空腔相连通。
[0011]优选地，所述卸荷环槽截面的上部采用圆弧过渡至焊缝的底端。
[0012]通过采用前述技术方案，本实用新型的有益技术效果是:该激冷环焊接结构适用于水煤浆气化炉激冷水室和水分布环的焊接连接，在激冷水室内侧上部和水分布环的外侧上部开坡口，并在坡口下部加工卸荷环槽，可以降低结构刚性，减小焊接应力，降低产生焊接缺陷的可能性，焊接接头易于进行无损检测，提高构件在反复交变的热应力环境的使用可靠性。
【附图说明】
[0013]图1是一种激冷环焊接结构的结构原理示意图。
[0014]图2图1中示出的I部分的放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0016]结合图1和图2，一种激冷环焊接结构，包括激冷水室I及水分布环2，所述激冷水室I为截面具有空腔的环状结构，激冷水室I空腔的底部一圈均布有多个开口，激冷水室I底部的开口处均连接有进水管3，所述进水管3与激冷水室I的内部空腔相连通。所述激冷水室I的下端的内侧壁8固定连接有下降管4，激冷水室I与下降管4同轴且内侧壁8的内壁半径与下降管4的内壁半径相同，激冷水室I的空腔底部连接的进水管3位于下降管4的外侧。激冷水室I内侧壁的顶端开有一圈向外的坡口。所述水分布环2是与激冷水室I同轴的环状结构，水分布环2的截面为凸向水分布环2的轴心的圆弧结构，水分布环2设置在激冷水室I的内侧壁，激冷水室I内侧壁与水分布环2对应的位置开有一圈均匀分布的横向透水孔5，透水孔5与激冷水室I的内部空腔相连通。所述水分布环2顶端的外侧开有一圈向内的坡口，激冷水室I的坡口和水分布环2的坡口对接后呈V形，水分布环2和激冷水室I在坡口处焊接成一体，水分布环2的下端与激冷水室I的内侧壁8之间留有间隙。通过在激冷水室和水分布环顶端的连接处开坡口可增加焊缝的熔深，提高焊接强度，降低产生焊接缺陷的可能性，提高构件在反复交变的热应力环境的使用可靠性。
[0017]所述水分布环2与激冷水室I通过焊缝6连接，所述焊缝6的中上部截面呈V形，焊缝6的下部填充满水分布环2与激冷水室I之间的间隙，所述焊缝6下方激冷水室I的内侧壁8上开有一圈水平的卸荷环槽7，卸荷环槽7截面的上部采用圆弧过渡至焊缝6的底端。在激冷水室内侧上部开坡口，并在坡口下部加工卸荷环槽，以降低结构刚性，减小焊接应力。焊接坡口尺寸考虑到材料NS1402热膨胀系数大、导热系数低的特点，一般采用TIG焊接工艺，可选用ERNiCr-3进行焊接，减少产生焊接缺陷的可能性，并使焊接接头易于进行无损检测，提高构件在反复交变的热应力环境的使用可靠性。
[0018]激冷环在使用过程中，冷水经进水管3进入激冷水室I的内部空腔，空腔内的冷水通过设置在激冷水室I内侧壁8上的透水孔5喷洒至水分布环2上，水分布环2的弧形凹槽结构可使喷洒在水分布环2上的水在惯性力的作用下流至激冷水室I的内侧壁8上，冷水流经过激冷水室I和水分布环2下端的间隙后顺势流淌至下降管4的内壁上，在下降管4的内壁形成一层水幕。高温水煤气通过下降管4的的上部进入下降管4时的温度很高，下降管4的内壁的水幕可对下降管4起到保护作用，激冷水室I和水分布环2的上部的焊缝6在高温水煤气经过的时候承受热应力，对焊缝6要求较高焊接质量。该激冷环焊接结构便于焊接过程施工，易于焊后无损检测，抗热应力破坏能力大的优点，有利于气化装置的安全稳定运行。
[0019] 当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种激冷环焊接结构，包括激冷水室及水分布环，其特征在于，所述激冷水室为截面具有空腔的环状结构，激冷水室空腔的底部一圈均布有多个开口，激冷水室内侧壁的顶端开有一圈向外的坡口 ；所述水分布环是与激冷水室同轴的环状结构，水分布环的截面为凸向水分布环轴心的圆弧结构，水分布环设置在激冷水室的内侧壁，所述水分布环顶端的外侧开有一圈向内的坡口，激冷水室的坡口和水分布环的坡口对接后呈V形，水分布环和激冷水室在坡口处焊接成一体，水分布环的下端与激冷水室的内壁之间留有间隙；水分布环与激冷水室通过焊缝连接，焊缝的截面呈V形，所述焊缝下方激冷水室的内侧壁上开有一圈水平的卸荷环槽。
2.根据权利要求1所述的一种激冷环焊接结构，其特征在于，所述激冷水室底部的开口处均连接有进水管，进水管与激冷水室的内部空腔相连通。
3.根据权利要求1所述的一种激冷环焊接结构，其特征在于，所述激冷水室下端的内侧壁固定连接有下降管，激冷水室与下降管同轴且激冷水室内侧壁的半径与下降管内壁的半径相同。
4.根据权利要求1所述的一种激冷环焊接结构，其特征在于，所述激冷水室下端连接的进水管位于下降管的外侧。
5.根据权利要求1所述的一种激冷环焊接结构，其特征在于，所述激冷水室内侧壁与水分布环对应的位置开有一圈均匀分布的横向透水孔，透水孔与激冷水室的内部空腔相连通。
6.根据权利要求1所述的一种激冷环焊接结构，其特征在于，所述卸荷环槽截面的上部采用圆弧过渡至焊缝的底端。
【专利摘要】本实用新型公开一种激冷环焊接结构，包括激冷水室及水分布环，所述激冷水室为截面具有空腔的环状结构，激冷水室内侧壁的顶端开有一圈向外的坡口。水分布环设置在激冷水室的内侧壁，水分布环顶端的外侧开有一圈向内倾斜的坡口，水分布环与激冷水室的坡口处焊接成一体，水分布环的下端与激冷水室的内壁之间留有空隙。焊缝的截面呈V形，所述焊缝下方激冷水室内侧壁上开有一圈水平的卸荷环槽。该焊接结构可以降低结构刚性，减小焊接应力，降低产生焊接缺陷的可能性，焊接接头易于进行无损检测，提高构件在反复交变的热应力环境的使用可靠性。
【IPC分类】C10J3-72
【公开号】CN204509227
【申请号】CN201520054114
【发明人】李贵军, 刘小辉, 单广斌, 刘曦泽
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月27日