管式加热炉辐射室炉管密封系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种管式加热炉辐射室炉管密封系统，属于管式加热炉密封技术领域。包括环绕炉管布置的炉顶滑板，炉顶滑板用于与炉顶可滑动式连接，炉顶滑板上设有环绕炉管布置的密封件，密封件上方环绕炉管设有保温套筒，密封件和保温套筒外部设有密封箱，保温套筒伸出密封箱设置；密封件包括密封基座，密封基座底部连接炉顶滑板，密封基座上沿纵向贯穿密封基座开设锥形孔，锥形孔内设有锥形密封件，锥形密封件与锥形孔配合设置，锥形孔上端开口大，锥形密封件设为环绕炉管设置的分体式锥形密封件，分体式密封件之间不固定连接，密封基座上方设有压板，压板上方设有保温套筒。本实用新型专利技术结构简单，密封效果好。

Sealing system of radiant chamber of tubular heating furnace

The utility model relates to a furnace tube sealing system of a radiation chamber of a tubular heating furnace, which belongs to the technical field of tube heating furnace sealing. It includes the roof sliding plate arranged around the furnace tube, which is used for sliding connection with the furnace top. The roof sliding plate is provided with a seal arranged around the furnace tube, the upper part of the seal is provided with a heat preservation sleeve, the outer part of the seal and the heat preservation sleeve is provided with a seal box, and the heat preservation sleeve extends out of the seal box. The seal includes a seal base, and the bottom of the seal base is connected with the roof sliding plate, which is dense The sealing base is longitudinally penetrated through the sealing base and provided with a conical hole. The conical hole is provided with a conical seal, which is arranged in coordination with the conical hole. The upper end of the conical hole has a large opening. The conical seal is provided with a split type conical seal which is arranged around the furnace tube. The split type seals are not fixedly connected. A pressing plate is arranged above the sealing base and a heat preservation sleeve is arranged above the pressing plate. The utility model has simple structure and good sealing effect.

【技术实现步骤摘要】
管式加热炉辐射室炉管密封系统
本技术涉及一种管式加热炉辐射室炉管密封系统，属于管式加热炉密封

技术介绍
工业炉是生产过程中的高温反应设备和高温加热设备。有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热量将物质，固体或流体，加热。工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、热处理炉、窑炉、焚烧炉和蒸汽锅炉等。管式加热炉是工业炉中一种型式，是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其他工业炉所没有的特征：1、被加热介质在管内流动，故仅限于加热气体或液体。而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类介质，同锅炉加热水或蒸汽相比危险性大，操作条件苛刻。2、加热方式为直接受火式。3、只烧液体或气体燃料。4、长周期连续运转，不间断操作。管式加热炉为箱式炉或圆筒炉，一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及通风系统组成。其中辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分，这部分直接受到火焰冲刷，温度最高，必须充分考虑所用材料的强度、耐热性等。辐射室是热交换的主要场所，全炉热负荷的70％～80％是由辐射室担负的，它是全炉最重要的部位，一台炉子的优劣主要看它的辐射室性能如何，而辐射室的性能保证不仅是燃烧系统、炉管管束系统、金属及非金属材料、还有一个重要部分就是辐射室炉管的密封系统。管式加热炉辐射室加热的介质温度不同，其炉膛温度有高有低，一般石油炼制管式加热炉，加热介质主要为油品，因此加热温度低，炉膛温度约为700℃～800℃。而对于石油化工管式加热炉，加热介质温度高，可达800℃以上，炉膛温度最高可达1200℃。辐射炉管进、出辐射室炉膛，其进出位置与辐射室炉壁必然会形成间隙，在设计和施工中不能保证密闭性，辐射室内高温烟气在生产过程中就会出现泄漏，泄漏分为二种：外漏、内漏。外漏一般是在管式加热炉正压操作的情况下存在，如果高温烟气从炉膛内漏出，就会造成热量的大量损失，炉墙表面温度升高，将导致钢结构局部过热，炉子热效率降低，并将涉及操作人员安全问题。向内漏包括漏水和漏气。雨水渗入炉内，会使炉衬，特别是陶瓷纤维炉衬损坏。空气的大量漏入会加剧炉管的氧化，降低炉管的使用寿命。同时降低炉膛温度和工业炉的热效率。因此辐射室炉管密封系统是工业炉至关重要的一部分。管式加热炉用于工业生产大约始于1910年左右，从最初的“管式釜”发展到现在具有辐射室+对流室的管式加热炉，其性能优越，符合现代工业自动化、连续化、大型化的要求。所以管式加热炉的技术进步，推动了各类生产工艺的进步，并参与了各类工艺过程。尤其在制造乙烯、氢气、苯乙烯、丙烷脱氢等工艺过程中，管式加热炉成为进行裂解或转化反应的心脏设备，支配着整个工厂或装置的产品质量、产品收率、能耗和操作周期等。管式加热炉辐射室炉管密封系统是保证管式加热炉正常运行的关键。管式加热炉辐射室炉管密封系统在多年的发展进程中，经历了结构的逐步更新和材料的不断进步过程，发展到目前，仍然在加热炉运行中存在漏风的问题。因此，在加热炉运行经验的积累和实践中，技术创造了现在结构型式的管式加热炉辐射室炉管密封系统。管式加热炉辐射室炉管密封采用多种型式，早期的密封采用如图3所示的密封结构，裂解炉炉顶密封。如图3所示，炉顶8上方，炉管1上套装保温套筒2，炉顶8下方，环绕炉管1设有密封内衬15。保温套筒2采用耐火纤维。采用这种密封结构，在开车初期，炉管与耐火纤维之间间隙较小，能起到一定的密封作用。耐火纤维材料随着温度的升高，单个纤维发生卷曲而产生热收缩，一般在2％～4％之间，因此，安装时要求有一定的压缩量。随着生产运行一段时间后，纤维收缩，造成炉管与耐火纤维之间间隙逐渐扩大，而慢慢产生漏风现象。同时炉管运行期间向上膨胀，炉管外保温与炉顶板之间产生一定的缝隙，这缝隙在管式加热炉运行中一直存在，不仅使炉管与炉体连接处产生漏风，而且，造成炉体表面温度升高，炉体钢板长期受热会产生变形，同时钢构也存在的温度升高变形的潜在危险。也造成操作工人操作环境恶劣，影响操作工人的人身安全。随着时代的发展和耐火隔热材料的进步，特别是耐火纤维材料的应用越来越广泛，性能也不断得到业界的认可。管式加热炉辐射室炉管密封结构发生了很大的变化。采用软密封结构方式解决漏风问题。炉管密封采用如图4所示的软密封结构。贯穿炉顶8设有连接筒16，炉管1设于连接筒16内，密封结构布置于炉管1和连接筒16之间。软密封结构，在炉膛内采用的特制纤维材料，特制纤维为进口材料，此材料抗拉强度高，耐火性能好，在航天飞机上用于耐温隔热，起到很好的作用。此材料的弱点是抗折能力差，在施工过程中，要保证没有褶皱，因此施工要求高、难度大；外部采用国内纤维布，一端固定在炉管上，另一端固定在炉顶钢结构上。两层纤维布之间，填塞棉絮，起到密封隔热作用。连接筒与炉体内壁之间填充密封内衬15。管式炉辐射室炉管较多，一同伸出炉体外部，施工面积较大，施工人员无法保证软密封施工时，对特制纤维无折现象。开车初期，此结构密封效果非常明显，漏风率基本为0，炉体没有超温现象，操作环境得到很大的改善。但运行一段时间后，特制纤维局部产生裂纹并不断扩大，特制纤维内填塞的散棉产生脱落，出现局部漏风现象。随着生产时间的延续，漏风面积不断扩大。在一个检修期内就必须进行更换，这样就会造成管式加热炉维护成本的提高。为解决软密封结构材料的弱点，减少施工难度，辐射室炉管密封采用与传统结构相结合的方式。如图5所示，炉管顶端设置集合管17进行密封，集合管下方，炉管与炉顶之间采用耐火纤维密封。此结构虽然能解决炉管密封问题，密封效果好，但是，施工程序复杂，结构庞大，占据一定的检修空间，炉管出现问题不易发现。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种管式加热炉辐射室炉管密封系统，结构简单，密封效果好。本技术所述的管式加热炉辐射室炉管密封系统，包括环绕炉管布置的炉顶滑板，炉顶滑板用于与炉顶可滑动式连接，炉顶滑板上设有环绕炉管布置的密封件，密封件上方环绕炉管设有保温套筒，密封件和保温套筒外部设有密封箱，保温套筒伸出密封箱设置；密封件包括密封基座，密封基座底部连接炉顶滑板，密封基座上沿纵向贯穿密封基座开设锥形孔，锥形孔内设有锥形密封件，锥形密封件与锥形孔配合设置，锥形孔上端开口大，锥形密封件设为环绕炉管设置的分体式锥形密封件，分体式密封件之间不固定连接，密封基座上方设有压板，压板上方设有保温套筒。密封基座、炉管、密封箱和炉顶滑板作为一个整体可以在炉顶上滑动，满足炉管热膨胀以及轴向、水平方向和垂直方向的移动。所述的锥形密封件包括从下往上顺次设置的至少两个锥形密封台，锥形密封台设为环绕炉管设置的分体式锥形密封台，分体式锥形密封台之间不固定连接；锥形密封台之间不固定连接。相邻的锥形密封台错缝布置。所述的保温套筒与密封箱顶端通过软密封结构连接。所述的炉管外表面从炉顶滑板到保温套筒顶端粘接软密封层A；锥形密封孔外表面粘接软密封层B；炉顶滑板上表面与密封基座之间设有软密封层C。所述的炉顶滑板底部设有滑板内衬，滑板内衬通过陶瓷杯锚固件连接炉顶滑板，滑板内衬大于炉顶预留空腔。所述的密封箱包括密封箱体，密封箱体底部与炉顶滑板固定连接，密封箱体内填充隔热材料。所述的炉顶滑板上开设活动孔，活动孔内设有限位销，限位销连接炉顶；或者，炉顶滑板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管式加热炉辐射室炉管密封系统，其特征在于，包括环绕炉管(1)布置的炉顶滑板(7)，炉顶滑板(7)用于与炉顶可滑动式连接，炉顶滑板(7)上设有环绕炉管(1)布置的密封件，密封件上方环绕炉管(1)设有保温套筒(2)，密封件和保温套筒(2)外部设有密封箱(4)，保温套筒(2)伸出密封箱(4)设置；密封件包括密封基座(12)，密封基座(12)底部连接炉顶滑板(7)，密封基座(12)上沿纵向贯穿密封基座(12)开设锥形孔，锥形孔内设有锥形密封件，锥形密封件与锥形孔配合设置，锥形孔上端开口大，锥形密封件设为环绕炉管(1)设置的分体式锥形密封件，分体式密封件之间不固定连接，密封基座(12)上方设有压板(6)，压板(6)上方设有保温套筒(2)。

【技术特征摘要】
1.一种管式加热炉辐射室炉管密封系统，其特征在于，包括环绕炉管(1)布置的炉顶滑板(7)，炉顶滑板(7)用于与炉顶可滑动式连接，炉顶滑板(7)上设有环绕炉管(1)布置的密封件，密封件上方环绕炉管(1)设有保温套筒(2)，密封件和保温套筒(2)外部设有密封箱(4)，保温套筒(2)伸出密封箱(4)设置；密封件包括密封基座(12)，密封基座(12)底部连接炉顶滑板(7)，密封基座(12)上沿纵向贯穿密封基座(12)开设锥形孔，锥形孔内设有锥形密封件，锥形密封件与锥形孔配合设置，锥形孔上端开口大，锥形密封件设为环绕炉管(1)设置的分体式锥形密封件，分体式密封件之间不固定连接，密封基座(12)上方设有压板(6)，压板(6)上方设有保温套筒(2)。2.根据权利要求1所述的管式加热炉辐射室炉管密封系统，其特征在于，锥形密封件包括从下往上顺次设置的至少两个锥形密封台，锥形密封台设为环绕炉管(1)设置的分体式锥形密封台，分体式锥形密封台之间不固定连接；锥形密封台之间不固定连接。3.根据权利要求1所述的管式加热炉辐射室炉管密封系统，其特征在于，保温套筒(2)与密封箱(4)顶端通过软密封结构连接。4.根据权利要求1所述的管式加热炉辐射室炉管密封系统，其特征在于，炉管(1)外表面从炉顶滑板(7)到保温套筒(2)顶端粘接软密封层A；锥形密封孔外表面粘接软密封层B；炉顶滑板(7)上表面与密封基座(12)之间设有软密封层C。5.根据权利要求1所述的管式加热炉辐射室炉管密封系统，其特征在于，炉顶滑板(7)底部设有滑板内衬(9)，滑板内衬(9)通过陶瓷杯锚固件(11)连接炉顶滑板(7)，滑板内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振清，周洁宇，
申请(专利权)人：王振清，周洁宇，
类型：新型
国别省市：山东,37