废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构的制作方法

本实用新型涉及一种废热锅炉上柔性管板的结构。

背景技术：

随着中国煤化工的迅猛发展，煤化工领域的甲烷化废热锅炉的需求也越来越大，但是由于甲烷化废废热锅炉的的介质具有强烈的氢腐蚀及金属粉末的冲蚀以及废热锅炉的管壳程存在较大的压力差及温度差，因此废热锅炉管板存在较大的温差压力。由于管壳程的高压差和高温差，普通管板设计会产生较大的热应力，废热锅炉管板特别是进口管板在高温高压下会产生很大的热应力。因此，挠性或者说柔性管板在废热锅炉上得到了较多的应用。

例如于2020年9月8日授权公告的授权公告号为cn211450862u的中国实用新型专利“废热锅炉的焊接结构”，其挠性管板内端面设有凹槽，所述凹槽对应中心管设有凸台，所述凸台设有内孔，所述凸台的内孔与中心管采用深度内孔焊。

然而，深度内孔焊需要专用的焊接设备，需要进一步进行改善。

技术实现要素：

为降低加工成本，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种易于制作的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，包括管板本体，管板本体的中心孔用于与中心管连接，所述中心孔对接中心管的一侧设有与管板本体一体成型的凸台，凸台与中心管的内、外径保持一致，凸台与中心管以对接焊缝连接。本实用新型中管板与中心管的连接采用凸台对接，外坡口焊接结构，便于焊接及无损检测，保证焊接质量，同时也避免了传统的插入式管头在管板表面处形式的应力集中，也不需要深度内孔焊专用设备。

所述凸台的高度不小于所述对接焊缝的探伤距离，在此条件下，凸台的高度应尽量低，以降低管板的最大厚度，方便管板的锻造并保证产品质量、降低成本。

所述凸台的外周面与管板本体之间圆弧过渡，以降低凸台周围的局部应力，提高使用寿命。

所述管板本体的边缘为与筒体连接的过渡部分，所述过渡部分包括与管箱筒体等厚等内径的第一筒体连接段和与壳程筒体等厚等内径的第二筒体连接段，第一筒体连接段和第二筒体连接段均通过锥形过渡段与管板本体连接，所述锥形过渡段与第一筒体连接段之间直角倒第一圆角连接，所述锥形过渡段与第二筒体连接段之间钝角倒第二圆角连接，锥形过渡段面向管箱筒体的一面与管板本体表面共面，锥形过渡段面向壳程筒体的一面与管板本体表面之间钝角倒第三圆角连接，且所述第三圆角的半径最大。

所述凸台的高度小于第二筒体连接段的端面与管板本体面向壳程筒体的表面之间的间距。

本实用新型的有益效果是：保证了中心管与管板连接处的密封性能和连接强度，方便加工。

附图说明

图1是本实用新型管板结构的示意图。

图2是图1中焊接部位k部的局部放大图。

图3是图1中j部的局部放大图。

图中标记为：1-对接焊缝，2-中心孔，3-中心管，4-凸台，5-管板本体，6-圆弧过渡段，7-过渡部分，8-管箱筒体，9-壳程筒体，71-第一筒体连接段，72-第二筒体连接段，73-锥形过渡段，h-凸台高度，h-间距，α-锥度，r1-第一圆角的半径，r2-第二圆角的半径，r3-第三圆角的半径。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，某高温高压甲烷化废热锅炉的柔性管板采用本实用新型的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，管板大致为圆板，管板本体5的中心孔2用于与中心管3连接，所述中心孔2对接中心管的一侧设有与管板本体5一体成型的凸台4，凸台4与中心管3的内、外径保持一致，凸台4与中心管3以对接焊缝1连接，凸台4的高度不小于所述对接焊缝1的探伤距离，其外坡口焊接结构便于焊接及无损检测，保证焊接质量，且易于加工，在保留薄管板适应温差应力优点的同时降低了管板与中心管连接的加工难度。

如图1和图3所示，管板本体5边缘与筒体连接部分为过渡部分7，所述过渡部分7包括与管箱筒体8等厚等内径的第一筒体连接段71和与壳程筒体9等厚等内径的第二筒体连接段72，第一筒体连接段71和第二筒体连接段72均通过锥形过渡段73与管板本体5连接，锥形过渡段73与第一筒体连接段71之间直角倒第一圆角连接，锥形过渡段73与第二筒体连接段72之间钝角倒第二圆角连接，锥形过渡段73面向管箱筒体8的一面与管板本体5表面共面，锥形过渡段73面向壳程筒体9的一面与管板本体5表面之间钝角倒第三圆角连接，且三个圆角倒角中，第三圆角的半径r3最大，锥形过渡段33面向壳程筒体2的一面的锥度为α，以沿径向向外渐厚的渐变壁厚应对温差应力，结构简单，易于制造，强度高、安全可靠。

如图1所示，凸台4的高度h小于第二筒体连接段72的端面与管板本体5面向壳程筒体9的表面之间的间距h，设置该凸台4并不会增大管板的最大厚度，不会增大管板的制造成本，凸台4的外周面与管板本体5之间圆弧过渡，降低了凸台4周围的局部应力，由此形成的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构可靠性好。

技术特征：

1.废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，包括管板本体（5），管板本体（5）的中心孔（2）用于与中心管（3）连接，其特征是：所述中心孔（2）对接中心管的一侧设有与管板本体（5）一体成型的凸台（4），凸台（4）与中心管（3）的内、外径保持一致，凸台（4）与中心管（3）以对接焊缝（1）连接。

2.如权利要求1所述的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，其特征是：所述凸台（4）的高度（h）不小于所述对接焊缝（1）的探伤距离。

3.如权利要求1所述的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，其特征是：所述凸台（4）的外周面与管板本体（5）表面之间圆弧过渡。

4.如权利要求1所述的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，其特征是：所述管板本体（5）的边缘为与筒体连接的过渡部分（7），所述过渡部分（7）包括与管箱筒体（8）等厚等内径的第一筒体连接段（71）和与壳程筒体（9）等厚等内径的第二筒体连接段（72），第一筒体连接段（71）和第二筒体连接段（72）均通过锥形过渡段（77）与管板本体（5）连接，所述的锥形过渡段（77）与第一筒体连接段（71）之间直角倒第一圆角连接，锥形过渡段（77）与第二筒体连接段（72）之间钝角倒第二圆角连接，锥形过渡段（77）面向管箱筒体（8）的一面与管板本体（5）表面共面，锥形过渡段（77）面向壳程筒体（9）的一面与管板本体（5）表面之间钝角倒第三圆角连接，且三个圆角倒角中，第三圆角的半径（r3）最大。

5.如权利要求4所述的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，其特征是：所述凸台（4）的高度（h）小于第二筒体连接段（72）的端面与管板本体（5）面向壳程筒体（9）的表面之间的间距（h）。

技术总结
本实用新型涉及废热锅炉的管板结构，公开了一种易于制作的废热锅炉的柔性管板与中心管的连接结构，所述结构包括管板本体，管板本体的中心孔用于与中心管连接，所述中心孔对接中心管的一侧设有与管板本体一体成型的凸台，凸台与中心管的内、外径保持一致，凸台与中心管以对接焊缝连接，凸台的高度不小于所述对接焊缝的探伤距离。本实用新型中管板与中心管的连接采用凸台对接的外坡口焊接结构，便于焊接及无损检测，保证焊接质量，方便加工。

技术研发人员：应永茂;彭俊;郭仲
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：2020.11.17
技术公布日：2021.08.17