挠性管板和厚壁换热管嵌入式深孔焊结构及废热锅炉的制作方法

本实用新型涉及石油及煤化工领域中的锅炉设备技术领域，特别涉及一种挠性管板和厚壁换热管嵌入式深孔焊结构及废热锅炉。

背景技术：

在石油炼制与化工、煤化工等领域，节能减排的技术研究日益增多，废热锅炉是回收热能技术中应用最普遍、最多的一种装备，对新型结构废热锅炉的研究与推广使用，将对能源节约起极为重要的作用。

目前，废热锅炉的管板与换热管的连接处是整个废热锅炉最核心的部位，也是最薄弱的部位，大量的废热锅炉的失效都发生在这个部位，该部位的连接结构一般为嵌入式深孔焊结构。但是在换热管的壁厚比较厚的情况下，采用已有的嵌入式深孔焊结构无法保证焊缝全焊透，从而容易导致高温失效和间隙腐蚀失效，进而降低废热锅炉的运行周期

技术实现要素：

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型提供一种能够保证焊缝全部焊透的挠性管板和厚壁换热管嵌入式深孔焊结构及具有该深孔焊结构的废热锅炉。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

提供一种挠性管板和厚壁换热管嵌入式深孔焊结构，其位于废热锅炉入口端的挠性管板与换热管的连接处和/或废热锅炉出口端的挠性管板与换热管的连接处，换热管为厚壁管，换热管插入挠性管板内的一端部的管内壁设有内凹的环形凹槽以减薄换热管的壁厚，换热管所围成环形凹槽的管壁为环形焊接部，环形焊接部插入挠性管板并通过嵌入式深孔焊焊接在挠性管板上。

其中，挠性管板供换热管插入的一端部的管内壁设有外凸的环形凸块，环形焊接部通过嵌入式深孔焊焊接在环形凸块。

其中，所述环形凸块与所述挠性管板的内管壁连接的侧面为斜面。

其中，所述环形凸块的斜面的倾斜角度为25～35度。

其中，所述环形凸块与所述挠性管板的内管壁连接的侧面为弧面。

其中，所述环形凹槽沿换热管的轴向方向的轴截面为矩形。

其中，所述换热管插入挠性管板内的一端部的管外壁设有凹陷的环形台阶，所述环形凸块嵌入所述环形台阶形成锁抵结构。

其中，沿着换热管的轴向方向，环形凹槽的宽度大于环形凸块的宽度。

其中，沿着换热管的轴向方向，环形凹槽的宽度小于环形凸块的宽度。

还提供一种废热锅炉，包括所述的嵌入式深孔焊结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的嵌入式深孔焊结构，通过在换热管插入挠性管板内的一端部的管内壁设置内凹的环形凹槽，进而能够减薄换热管的壁厚，换热管所围成环形凹槽的管壁为换热管的环形焊接部，换热管的壁厚减薄后，使得换热管的环形焊接部与挠性管板通过嵌入式深孔焊所形成的焊接结构能够完全焊透，实现单面焊接焊，双面成型的焊接效果，进而能够有效避免管头焊缝发生高温失效和间隙腐蚀失效，进而延长废热锅炉的运行周期。

本实用新型的废热锅炉，其具有上述的嵌入式深孔焊结构，能够确保换热管的环形焊接部与挠性管板之间的焊接结构完全焊透，从而实现单面焊接焊，双面成型的焊接效果，进而能够有效避免管头焊缝发生高温失效和间隙腐蚀失效，达到延长废热锅炉运行周期的目的。

附图说明

图1为本实用新型的换热管未插入挠性管板的结构示意图。

图2为本实用新型的嵌入式深孔焊结构中挠性管板具有环形凸块的结构示意图。

图3为本实用新型的嵌入式深孔焊结构具有锁抵结构的结构示意图。

图1至图3中的附图标记：

1-挠性管板、11-环形凸块；

2-换热管、21-环形凹槽、22-环形焊接部、23-环形台阶。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。

本实施例的一种挠性管板和厚壁换热管嵌入式深孔焊结构及废热锅炉，其位于废热锅炉入口端的挠性管板1与换热管2的连接处和/或废热锅炉出口端的挠性管板1与换热管2的连接处。如图1所示，换热管2为厚壁管，换热管2插入挠性管板1内的一端部的管内壁设有内凹的环形凹槽21，进而能够减薄换热管2的壁厚。环形凹槽沿换热管的轴向方向的轴截面为矩形，便于其加工。换热管2所围成环形凹槽21的管壁为换热管2的环形焊接部22，换热管2的壁厚减薄后，使得换热管2的环形焊接部22与挠性管板1通过嵌入式深孔焊所形成的焊接结构能够完全焊透，实现单面焊接焊，双面成型的焊接效果，进而能够有效避免管头焊缝发生高温失效和间隙腐蚀失效，进而延长废热锅炉的运行周期。

参见图2，挠性管板1供换热管2插入的一端部的管内壁设有外凸的环形凸块11，环形焊接部22通过嵌入式深孔焊焊接在环形凸块11。环形凸块11和环形焊接部22都很薄，在嵌入式深孔焊焊接时，能够进一步确保环形凸块11与环形焊接部22之间的焊接结构焊透，且焊接效率高。本实施例中，沿着换热管2的轴向方向，环形凹槽21的宽度大于环形凸块11的宽度，参见图2中的(a)；当然，沿着换热管2的轴向方向，环形凹槽21的宽度也可以小于环形凸块11的宽度，参见图2中的(b)。环形凹槽21的宽度值根据实际需要来设定。

进一步的，环形凸块11与挠性管板1的内管壁连接的侧面为弧面，当然，环形凸块11与挠性管板1的内管壁连接的侧面也可以为斜面，其中，环形凸块11的斜面的倾斜角度为25～35度。

本实施例中，环形凸块11与挠性管板1一体成型，确保环形凸块11连接挠性管板1与换热管2的牢固性。

参见图3所示，换热管2插入挠性管板1内的一端部的管外壁设有凹陷的环形台阶23，环形凸块11嵌入环形台阶23形成锁抵结构。锁抵结构能够使得换热管2与挠性管板1焊接时的定位更为准确和高效，而且焊接后，锁抵结构融合在一起，能够增强了挠性管板1与换热管2的焊缝的牢固性、稳定性。另外，锁抵结构还使得换热管2与挠性管板1之间的焊接结构更容易焊透，提高焊接效率。

具有上述嵌入式深孔焊结构的废热锅炉，能够确保换热管2的环形焊接部22与挠性管板1之间的焊接结构完全焊透，从而实现单面焊接焊，双面成型的焊接效果，进而能够有效避免管头焊缝发生高温失效和间隙腐蚀失效，达到延长废热锅炉运行周期的目的。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。