专利名称：预应力套管式急冷器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的急冷器，特别是一种预应力套管式急冷器。
急冷器是乙稀裂解炉的重要组件，其作用是将炉管排出的高温乙稀裂解气在几秒钟内冷却成低温乙稀裂解气。以前裂解炉都用列管式急冷器，其缺点是冷却速度慢、压降大、清焦不便、易损坏、制造成本高。随着技述进步，针对上述弊病，改进采用套管式急冷器，但是套管式急冷器的内外管壁温差大，内管受压外管受拉，其轴向热应力是急冷器破坏的最主要因素，它限制了急冷器的使用温度，也就是限制了乙稀的收率，降低急冷器在工作时的轴向热应力是提高急冷器经济效益的关键，此外，急冷器外管最后一道焊缝的焊接极易产生裂缝，产生裂缝后修复也很困难。
本实用新型的目的是要提供一种改进的套管式急冷器，它不仅能提高急冷器的使用温度，而且能延长急冷器使用寿命和改善焊接工艺。
本实用新型的目的是以如下方式实现的急冷器中间法兰、内管和外管焊接后的结构是，中间法兰与外管的端部构成一间隙，间隙长度a小于半圆长度b，焊接半圆壳前，将内管加热，内管受热膨胀伸长，随带着外管向外伸，间隙长度a增加，当增加至与半圆壳长b相等时，将半圆壳放入间隙a并保温，然后将半圆壳分别与外管、中间法兰焊接。这样的结构，在常温时，内管存在预加的拉应力，外管存在预加的压应力。通过调节半圆壳的长度，可以获得不同需求的预应力值。通常急冷器取用的c＝b－a值为3～18mm。同时由于外管是处在压应力条件下焊接最后一道焊缝，给焊缝提供收缩裕量，这样，可以有效地避免出现焊接裂纹，也是非预应力结构不可能达到的条件。
本实用新型只需在原有套管式急冷器的半圆壳的结构尺寸上增加长度，焊接时预热内管即可制成，预应力套管式结构，不增加或增加制造成本很小，就能提高使用温度，增加急冷却器的经济效益；加预应力后，内外管轴向应力明显下降，当由于误操作致使冷却介质流量减少或中断时，短时间的轴向应力剧增也不致引起急冷器的损坏，增加了急冷器的寿命和安全系数。由于在压应力条件下进行最后一道焊缝的焊接，改善了焊接性能。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1是本实用新型提出的预应力套管式急冷器的剖视图。
图2是
图1急冷器半圆壳与外管连接示意图。
下面结合
图1与图2详细说明根据本实用新型提出的具体结构与工作情况。
图1、2示弯管1、中间法兰2、半圆壳3、内管4、外管5、出口法兰6、进口法兰7 进口法兰接管8。急冷器的内管4和中间法兰2焊接，外管5端面和中间法兰2的端面之间的间隙距离为a，半圆壳3由两个半环管组成，和外管5及中间法兰2组合焊接构成急冷器的冷却介质流动空间，半圆壳3的长度b，通常c＝b－a＝3～18mm，半圆壳3装配焊接前，必需将内管4加热，加热后的内管4会伸长，外管5端面和中间法兰2的端面之间的间隙距离a会增加，当a值增加到和b值相同时，将半圆壳3装入间隙，然后把半圆壳3焊接在外管5和中间法兰2上，当焊接完成后的急冷器回复到常温时，内管4受到拉力，即产生预加的拉应力，外管5受到压力，即产生预加的压应力，上述焊接过程的最后一道焊缝的焊接是在压应力条件下进行，该焊缝的收缩裕量有充分保证，因而克服了套管焊接最后一道焊缝极易产生裂纹的弊病。
急冷器工作时，从乙稀裂解炉来的高温裂解气由进口法兰7进入进口法兰接管8，经内管4、中间法兰2、弯管1、内管4和出口法兰6流出急冷器，高温裂解气在几秒钟时间内，温度由摄氏八百多度迅速下降到摄氏四百多度。冷却介质饱和水则在内管4和外管5构成的环形筒状空间内流动，其饱和温度为摄氏三百多度。如此大的温差，使急冷器承受极大的热应力，内管4受压，外管5受拉，热应力的作用方向却却和预应力的方向相反，因而大大地减轻了内管4和外管5的总应力。在使用同样内外管材质的条件下，预应力结构可以明显地提高裂解气的入口温度，从而提高急冷器的经济效益。
权利要求1.一个由弯管1、中间法兰2、半圆壳3、内管4、外管5、出口法兰6、进口法兰7、进口法兰接管8组成的套管式急冷器，其特征在于急冷器的内管4、外管5和中间法兰2焊接后的结构是，中间法兰2和外管5的端部构成一间隙，间隙长度a小于半圆壳3的长度b，加热内管4，a值随着内管4热膨胀伸长，当a=b时，将半圆壳3置入中间法2和外管5构成的间隙中，并将半圆壳3分别焊接在中间法兰2和外管5上。
2.根据权利要求1所述的急冷器，其特征在于c＝b－a＝3～18mm。
专利摘要本实用新型提供了一种改进的套管式急冷器，在半圆壳的结构尺寸上改进，从而使急冷器的内管和外管上产生和热应力方向相反的预加应力，不增加或增加制造成本很小，就能提高使用温度，增加急冷器的经济效益，同时还能增加急冷器的寿命和安全系数，改善焊接性能。
文档编号F28D7/00GK2118283SQ92215058
公开日1992年10月7日 申请日期1992年1月17日 优先权日1992年1月17日
发明者赵申, 陈士钧 申请人:中国船舶工业总公司第七研究院第七○四研究所