锅炉管束用防磨装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种锅炉管束用防磨装置。
【背景技术】
[0002]锅炉在运行过程中内部环境比较恶劣，其中烟气中的颗粒物对锅炉内部的管束有强烈的磨损，这种磨损是非常具有破坏性的，当管束的壁厚磨损到低于设计允许使用的壁厚时，就可能会引起泄漏、爆管等情况，从而造成锅炉停炉，给运行单位造成损失。为减少烟气对管束的磨损，在锅炉设计时，就在部分管束磨损剧烈处或管束壁厚减薄处安装防磨罩，增强管束的防磨能力，减少安全隐患，提高锅炉运行时间。现有的防磨罩往往直接点焊在管束上，由于常用管束壁厚较薄，直接在管束上点焊容易造成焊穿、咬边、夹渣等，这些情况在锅炉安装现场焊接防磨罩时尤为明显，因此直接在管束上点焊反而增加了管束的安全隐患。而且现有的煤燃料锅炉横向冲刷的对流受热面的防磨罩都是弧度为180°结构型式，这种结构型式的防磨罩可以满足煤染料锅炉对流过热器、省煤器横向冲刷的对流受热面的防磨的需要，但是存在材料浪费，钢耗量大的的不足，特别是过热器和省煤器高温段的防磨罩材质均为不锈钢材料，制造成本高。另外180°防磨罩影响被覆盖管子的传热，增加被覆盖管束的烟气流动阻力。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种锅炉管束用防磨装置，可增强管束防磨性能、降低耗材量且降低防磨装置对传热和烟气阻力的影响。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型包括罩在待保护管束的冲刷面的防磨罩和设置在待保护管束上并对应防磨罩的端部设置的可将防磨罩卡紧在待保护管束上的固定装置；所述防磨罩呈弧形，其任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120° -170°。
[0005]所述固定装置包括均呈弧形的上盖板和下盖板，所述上盖板将防磨罩包覆，所述下盖板将待保护管束对应侧包覆，所述上盖板的两端部分别与将下盖板的两端部接触并固定，所述上盖板端部的外边沿位于下盖板端部的外边沿的外侧。
[0006]所述上盖板和下盖板由钢板压制而成。
[0007]所述上盖板任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度大于防磨罩任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度。
[0008]所述防磨罩任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120°。
[0009]所述上盖板任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为140°。
[0010]所述防磨罩的内径与待保护管束的外径之差为2-4_。
[0011]所述防磨罩由钢板压制而成。
[0012]所述防磨罩的厚度为3mm。
[0013]所述上盖板和下盖板的厚度为3mm。
[0014]采用上述结构后，本实用新型的防磨罩呈弧形，其任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120° -170°，其角度较小，可降低防磨装置对传热和烟气阻力的影响，安装后，防磨罩能够在180°范围内遮挡烟气对管子的冲刷，完全能够满足烟气横向冲刷锅炉过热器省煤器管束时的防磨需要，且其耗材小，成本低。
【附图说明】
[0015]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0016]图1为烟气横向冲刷管束时，管束的磨损情况示意图；
[0017]图2为烟气斜向冲刷管束时，管束的磨损情况示意图；
[0018]图3为各种直径的管束设置防磨罩后防磨罩遮挡烟气对管束冲刷的情况示意图；
[0019]图4为本实用新型的结构示意图；
[0020]图5为图4中A-A线断面的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型的目的是在保证防磨性能的前提下，降低防磨装置的钢耗量，主要是不锈钢材料的钢耗量，降低锅炉的制造成本，降低防磨装置对传热和烟气阻力的影响。本实用新型为实现前述目的所采用的技术原理如下:锅炉过热器和省煤器的横向冲刷对流受热面的磨损，主要是高速运动的飞灰颗粒对管子金属表面的撞击造成的，根据飞灰颗粒对管子金属表面撞击的角度不同分为正向撞击和斜向撞击，根据物理学上力的合成与分解原理，正向撞击只对金属表面产生法向力，斜向撞击对金属表面产生的撞击力可以分解成切向力和法向力。切向力使飞灰颗粒对金属表面具备切削作用，而法向力影响切削深度，磨损主要是由于飞灰颗粒对金属表面的切削作用造成的，但是没有法向力就不会产生切削深度。烟气对金属表面的纵向冲刷，飞灰颗粒平行于金属表面做高速运动，对金属表面没有作用力，也就不产生磨损；烟气对金属表面的横向冲刷，如果烟气流动方向与金属表面垂直，则飞灰颗粒对金属表面的正向撞击，不产生切削力，没有磨损；烟气对金属表面的横向冲刷，如果烟气流动方向与金属表面不垂直，则飞灰颗粒对金属表面的斜向撞击，既产生切削力，又产生法向压力，在切削力和法向力的联合作用下，产生金属表面的磨损；在斜向撞击力相同的条件下，随着烟气流动方向与金属表面夹角角度的变化，切向分解力和法向分解力的大小相互转变，磨损程度会发生变化，当冲击角为30° -50°时，切向力和法向力的双重作用最大，磨损最严重。
[0022]烟气横向正面冲刷锅炉过热器和省煤器管束时，烟气流动方向与管束迎风表面每个点的夹角是不同的，从0° -90°，因此每个点的磨损程度是不同的。实践证明，烟气横向正面冲刷锅炉过热器和省煤器管束时，第一排管子的磨损最严重处是在与正前方约成α=30° -40°的两个对称点上，如图1所示。对交错布置的管束而言，第二排管子是管束中磨损最严重的管子，而且第二排管子的磨损最严重处是在与正前方约成α=25° -30°的两个对称点上；对顺列布置的管束而言，第二排管子及其以后的管子，磨损最严重处是在与正前方约成α=60°的两个对称点上；烟气斜向冲刷锅炉过热器省煤器管束时，第一排管子上产生最大的磨损，位置在正前方，如图2。
[0023]综上所述，理论与实践均证明，烟气横向冲刷锅炉过热器和省煤器管束时，磨损最严重处总是在正前方120°的弧面内。
[0024]针对前述技术原理，如图4和图5所示，本实用新型所述的锅炉管束用防磨装置包括罩在待保护管束I的冲刷面的防磨罩2和设置在待保护管束I上并对应防磨罩2的端部设置的可将防磨罩2卡紧在待保护管束I上的固定装置；防磨罩2呈弧形，其任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120° -170°，本实用新型防磨罩2任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度优选为120°，另外，防磨罩2的内径与待保护管束I的外径之差为2-4mm，便于防磨罩2罩在待保护管束I上，防磨罩2厚度一般为3mm，安装之后，如图3所示，120°的防磨罩2能够在180°范围内遮挡烟气对管子的冲刷，完全能够满足烟气横向冲刷锅炉过热器省煤器管束I时的防磨需要，且其耗材小，成本低。
[0025]固定装置包括均呈弧形的上盖板3和下盖板4，上盖板3任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度大于防磨罩2任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度，本实用新型中上盖板3任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度优选为140°。上盖板3将防磨罩2包覆，下盖板4将待保护管束I对应侧包覆，此处所说的包覆并非指将整个防磨罩2和待保护管束I包覆，而是指仅将防磨罩2的端部包覆，便于固定。上盖板3的两端部分别与将下盖板4的两端部接触并固定，上盖板3端部的外边沿位于下盖板4端部的外边沿的外侧，含灰烟气对管子冲刷时，其冲刷上盖板3的外表面，由于上盖板3端部的外边沿位于下盖板4端部的外边沿的外侧，其沿上盖板3的端部直接流过，与下盖板4无接触，降低固定装置对烟气的阻力。本实用新型中防磨罩2、上盖板3和下盖板4均由钢板压制而成，上盖板3和下盖板4的厚度为3mm。
[0026]使用时将防磨罩2罩在每片蛇形管的第一直段和弯头处，然后用上盖板3和下盖板4分别罩在防磨罩2的两端处，将对应的上盖板3和下盖板4焊接，进而将防磨罩2固定，防止防磨罩2脱落和旋转。安装好后，防磨罩2即可在180°范围内遮挡烟气对管子的冲刷。
[0027]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。但凡在本实用新型的发明构思范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种锅炉管束用防磨装置，其特征是其包括罩在待保护管束的冲刷面的防磨罩(2)和设置在待保护管束上并对应防磨罩(2)的端部设置的可将防磨罩(2)卡紧在待保护管束上的固定装置；所述防磨罩(2)呈弧形，其任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120。 -170。 。2.根据权利要求1所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述固定装置包括均呈弧形的上盖板(3 )和下盖板(4 )，所述上盖板(3 )将防磨罩(2 )包覆，所述下盖板(4 )将待保护管束对应侧包覆，所述上盖板(3)的两端部分别与将下盖板(4)的两端部接触并固定，所述上盖板(3)端部的外边沿位于下盖板(4)端部的外边沿的外侧。3.根据权利要求2所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述上盖板(3)和下盖板(4)由钢板压制而成。4.根据权利要求2所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述上盖板(3)任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度大于防磨罩(2)任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度。5.根据权利要求2至4中所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述防磨罩(2)任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120°。6.根据权利要求5所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述上盖板(3)任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为140°。7.根据权利要求5所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述防磨罩(2)的内径与待保护管束的外径之差为2-4mm。8.根据权利要求5所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述防磨罩(2)由钢板压制ntjD9.根据权利要求5所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述防磨罩(2)的厚度为3mm ο10.根据权利要求5所述的锅炉管束用防磨装置，其特征是所述上盖板(3)和下盖板(4)的厚度为3mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种锅炉管束用防磨装置，包括罩在待保护管束的冲刷面的防磨罩和设置在待保护管束上并对应防磨罩的端部设置的可将防磨罩卡紧在待保护管束上的固定装置；防磨罩呈弧形，其任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120°-170°。本实用新型的防磨罩呈弧形，其任意横截面的外边沿对应的圆心角的角度为120°-170°，其角度较小，可降低防磨装置对传热和烟气阻力的影响，安装后，防磨罩能够在180°范围内遮挡烟气对管子的冲刷，完全能够满足烟气横向冲刷锅炉过热器省煤器管束时的防磨需要，且其耗材小，成本低。
【IPC分类】F22B37/10
【公开号】CN204922926
【申请号】CN201520702899
【发明人】吕兆聚
【申请人】济南永泉节能环保科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月12日