一种在役锅炉换热器管在线热处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及金属管道表面热处理技术领域，具体涉及一种在役锅炉换热器管在线热处理装置。


背景技术：

2.锅炉高温段换热器管表面氧化及腐蚀问题长期困扰火电机组安全运行，其导致的堵管、爆管事故在机组非计划停机中的比重较大，加之随着630-700℃先进超临界火电技术的发展，更高蒸汽参数下的锅炉换热器管的氧化腐蚀问题将更加严峻。针对火电机组锅炉换热器管的特征及使用环境，目前已开发出可彻底解决换热器管氧化腐蚀问题的涂层材料及相应的制备工艺，然而，该制备工艺最关键的环节是需要对换热器管进行相应的热处理，才可获得有效的抗高温氧化腐蚀涂层结构。
3.现有技术中的锅炉换热器，其均由单根小口径锅炉管通过互相焊接而组成，若要对换热器管实施热处理，需将管道全部拆下并切割成单根之后才可采用传统热处理方式逐一进行，不仅成本高、效率低、而且热处理完成后的管道需要重新焊接、组装并安装，大量焊缝及缺陷对换热器管的再次使役留下了巨大的安全隐患。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中的锅炉换热器，其均由单根小口径锅炉管通过互相焊接而组成，若要对换热器管实施热处理，需将管道全部拆下并切割成单根之后才可采用传统热处理方式逐一进行，不仅成本高、效率低、而且热处理完成后的管道需要重新焊接、组装并安装，大量焊缝及缺陷对换热器管的再次使役留下了巨大的安全隐患，从而提供一种在役锅炉换热器管在线热处理装置。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
6.一种在役锅炉换热器管在线热处理装置，至少包括：热处理系统，包括感应加热带，所述感应加热带呈筒状结构，所述筒状结构的内腔形成加热腔，所述加热腔能够对换热器管的至少部分管身进行包裹，以对换热器管进行热处理；牵引系统，与所述感应加热带相连，适于驱动所述感应加热带沿换热器管的轴向方向运动。
7.进一步地，所述热处理系统包括感应加热带；所述感应加热带呈筒状结构，所述筒状结构的内腔形成所述加热腔；所述感应加热带与所述牵引系统相连。
8.进一步地，所述感应加热带包括第一半筒与第二半筒，所述第一半筒与所述第二半筒通过铰接轴连接以形成对开式结构，所述第一半筒与所述第二半筒的开合处通过卡扣相连。
9.进一步地，沿所述感应加热带的轴向方向上间隔设置有多个测温点，每个测温点均设置有测温传感器。
10.进一步地，所述牵引系统包括支撑架、连接杆以及动力机构；所述支撑架呈环状结构，所述支撑架适于套设在换热器管上；所述连接杆的一端与所述支撑架相连，另一端与所
述感应加热带相连；所述动力机构设置在所述支撑架上，适于驱动所述支撑架沿换热器管的轴向方向运动，并使所述支撑架通过所述连接杆带动所述感应加热带同步运动。
11.进一步地，所述动力机构包括滚轮、轮支座以及驱动电机；所述驱动电机的底座与所述支撑架的内壁相连；所述轮支座的一端与所述驱动电机相连；所述滚轮可转动的设置在所述轮支座远离所述驱动电机的一端，所述滚轮受所述驱动电机驱动能够在换热器管的外侧壁上滚动。
12.进一步地，所述动力机构还包括液压装置；所述液压装置的连接端与所述驱动电机相连，所述液压装置的伸缩端与所述轮支座相连，所述液压装置适于驱动所述滚轮沿所述支撑架的径向方向运动。
13.进一步地，所述动力机构还包括固定螺栓；所述驱动电机的底座通过所述固定螺栓设置在所述支撑架的内壁。
14.进一步地，该在役锅炉换热器管在线热处理装置还包括控制柜；所述驱动电机与所述控制柜电连接，所述控制柜能够调节所述驱动电机的转速，以控制所述支撑架的行进速率；所述感应加热带与所述控制柜电连接，所述控制柜能够调节所述感应加热带的加热功率，以控制所述加热腔内的温度。
15.本实用新型技术方案，具有如下优点：
16.本实用新型提供的在役锅炉换热器管在线热处理装置，可以在线对换热器的管道进行热处理，以提高换热器管的抗高温、抗氧化腐蚀性能；而且，热处理过程中，无需对管道进行逐一拆解、切割、焊接、组装及安装，避免产生大量焊缝及缺陷以留下安全隐患热，处理成本更低、效率更高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置的示意图；
19.图2为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中牵引系统的示意图；
20.图3为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中动力机构的示意图；
21.图4为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中感应加热带的示意图；
22.图5为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中感应加热带工作状态下的示意图。
23.1、牵引系统；2、热处理系统；3、控制柜；4、换热器管；
24.11、支撑架；12、动力机构；13、连接杆；
25.21、感应加热带；22、卡扣；23、连接孔；24、测温传感器；
26.31、电源信号线；
27.121、滚轮；122、轮支座；123、液压装置；124、驱动电机；
28.125、固定螺栓。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
33.图1为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置的示意图；如图1所示，本实施例提供一种在役锅炉换热器管在线热处理装置，至少包括：热处理系统2，包括感应加热带21，感应加热带21呈筒状结构，筒状结构的内腔形成加热腔，加热腔能够对换热器管4的至少部分管身进行包裹，以对换热器管4进行热处理；牵引系统1，与感应加热带21相连，适于驱动感应加热带21沿换热器管4的轴向方向运动。其中，感应加热带21可以产生交变磁场，换热器管4在交变磁场内产生涡流，从而对换热器管4进行加热。
34.本实施例提供一种在役锅炉换热器管在线热处理装置，可以在线对换热器的管道进行热处理，以提高换热器管4的抗高温、抗氧化腐蚀性能；而且，热处理过程中，无需对管道进行逐一拆解、切割、焊接、组装及安装，避免产生大量焊缝及缺陷以留下安全隐患热，处理成本更低、效率更高。
35.图4为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中感应加热带的示意图；图5为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中感应加热带工作状态下的示意图；如图4与图5所示，其中，热处理系统2包括感应加热带21；感应加热带21呈筒状结构，筒状结构的内腔形成加热腔；例如，加热腔的尺寸可以适配于单根换热器管4，热处理过程中对换热器管4逐一进行加热。
36.优选的，感应加热带21包括第一半筒与第二半筒，第一半筒与第二半筒通过铰接轴连接以形成对开式结构，第一半筒与第二半筒的开合处通过卡扣22相连。例如，第一半筒与第二半筒的端面形状均为半圆形。例如，卡扣22可以为金属卡扣22。例如，沿感应加热带21的轴向方向可以间隔设置多个卡扣22。其中，卡扣22也可以由其他可锁紧的连接件替代，
在此不做具体限制。安装感应加热带21时，可以将卡扣22打开，从换热器管4的侧面将感应加热带21装上，之后再将卡扣22锁紧，使感应加热带21将换热器管4包裹。
37.其中，沿感应加热带21的轴向方向上间隔设置有多个测温点，每个测温点均设置有测温传感器24。其中，感应加热带21与牵引系统1相连。例如，可以在感应加热带21的端面设置多个盲孔，盲孔沿感应加热带21的轴向方向延伸，在每个盲孔内可以安装一只测温传感器24。例如，沿感应加热带21的周向可以间隔设置四个盲孔，而且，而每个盲孔的深度不同，这样就可以使测温传感器24采集的数据更全面、准确。例如，盲孔可以位于靠近感应加热带21的内侧壁设置，使得测量侧温度更贴合加热腔的温度。
38.图2为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中牵引系统的示意图；图3为本实用新型实施例中的在役锅炉换热器管在线热处理装置中动力机构的示意图；如图2与图3所示，其中，牵引系统1包括支撑架11、连接杆13以及动力机构12；支撑架11呈环状结构，支撑架11适于套设在换热器管4上；连接杆13的一端与支撑架11相连，另一端与感应加热带21相连。其中，可以在支撑架11的端面设置螺纹孔，感应加热带21的端面的对应位置也设置具有螺纹的连接孔23，连接杆13的表面设置外螺纹，使得支撑架11与连接杆13之间、感应加热带21与连接杆13之间均采用螺纹连接，安装时，支撑架11位于感应加热带21的上方，且沿支撑架11的周向可以设置多个连接杆13。如此设置，通过连接杆13的固定作用可以防止感应加热带21出现摆动现象而剐蹭换热器管4的外壁。
39.其中，动力机构12设置在支撑架11上，适于驱动支撑架11沿换热器管4的轴向方向运动，并使支撑架11通过连接杆13带动感应加热带21同步运动。
40.优选的，动力机构12包括滚轮121、轮支座122以及驱动电机124；驱动电机124的底座与支撑架11的内壁相连；轮支座122的一端与驱动电机124相连；滚轮121通过轮轴可转动的设置在轮支座122远离驱动电机124的一端，滚轮121受驱动电机124驱动能够在换热器管4的外侧壁上滚动。
41.其中，动力机构12还包括液压装置123；液压装置123的连接端与驱动电机124相连，液压装置123的伸缩端与轮支座122相连，液压装置123适于驱动滚轮121沿支撑架11的径向方向运动。其中，动力机构12还包括固定螺栓125；驱动电机124的底座通过固定螺栓125设置在支撑架11的内壁。
42.例如，可以在支撑架11的内壁设置螺纹孔，固定螺栓125的一端与支撑架11螺纹连接，另一端与驱动电机124的底座尾部焊接或者螺接。液压装置123的连接端可以固定在驱动电机124背对固定螺栓125的一面上，液压装置123可以设置两个，两个液压装置123的伸缩端分别对应轮支座122的两端设置，当需要调节滚轮121与换热器管4之间的间距时，液压装置123的伸缩端伸出，带动轮支座122及其上的滚轮121靠近换热器管4即可。其中，液压装置123也可以由气缸等其他可伸缩装置替代。其中，驱动电机124可以为微型电机。
43.例如，沿着支撑架11的内壁的周向可以等间隔设置三列动力机构12，每列包括三个动力机构12，以便提高牵引效果。
44.其中，该在役锅炉换热器管在线热处理装置还包括控制柜3；驱动电机124与控制柜3电连接，控制柜3能够调节驱动电机124的转速，以控制支撑架11的行进速率；感应加热带21与控制柜3电连接，控制柜3能够调节感应加热带21的加热功率，以控制加热腔内的温度。其中，控制柜3与测温传感器24可以信号连接，可以接收测温传感器24采集的温度信息。
并且，控制柜3具有显示屏，可以实时显示数据。例如，可以通过电源信号线31将外部的电源与该在役锅炉换热器管4在线热处理装置内的用电部件连通。
45.热处理时，首先将支撑架11安装于换热器管4上，同时通过电源信号线31连通外部电源，通过液压装置123使滚轮121紧贴于换热器管4的外壁，利用滚轮121与换热器管4外壁形成的摩擦力固定支撑架11；然后将装有测温传感器24的感应加热带21安装于支撑架11下方，卡紧所有卡扣22，用连接杆13和连接孔23将支撑架11和感应加热带21相接，锁紧连接杆13后感应加热带21将不会出现摆动现象而剐蹭换热器管4的外壁；最后根据所需热处理温度和时间，在智控制柜3上设置行进速率、感应加热功率、温度控制等自动程序，按下开始按钮，在驱动电机124的驱动下滚轮121开始按照设置运行速率向上或向下爬行，从而带动感应加热带21向上或向下爬行，完成对换热器管4的热处理过程。
46.综上，本技术中的在役锅炉换热器管在线热处理装置，可直接在锅炉换热器上在线动态快速完成单根换热器管4的高温热处理，完善并优化了高温涂层技术在锅炉管屏上制备工艺要求，为实现抗高温氧化涂层的工业应用提供了设备可行性；所制备的涂层质量优异，热处理过程操作简单、使用方便、经济成本低且省时高效；同时，避免了锅炉管屏因拆装、焊接、运输和安装等造成的安全隐患和经济损失。
47.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。