一種具有模塊襯里的加熱爐的制作方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及石油煉制、石油化工及其它化工領域中的加熱爐技術領域，特別涉及 一種具有模塊襯里的加熱爐。
【背景技術】
[0002] 加熱爐是石油化工中的龍頭，包括常壓爐、減壓爐、制氫爐、重整爐、焦化爐、轉化 爐及裂解爐等。加熱爐主體的四面由高大的爐墻圍成爐膛，爐墻由工字鋼等型鋼鋼架上鋪 焊鋼板，鋼板上分布焊接保溫釘，在保溫釘之間澆鑄入隔熱和耐磨材料或隔熱模塊襯里。對 于管式加熱爐，所謂的管式加熱爐的作用于是將介質（油料或氣體）加熱至工藝所需的溫 度，其爐墻上安裝的支架支持著管板，爐管穿過帶孔的管板由管板支持，爐管內流過的是需 要加熱的油料，爐管外面在爐膛內從下往上流過的是高溫煙氣或熱風，熱量通過管壁傳給 管內的油料或其它介質，使受熱介質在最終離開加熱爐前達到一定的物理性能，迅速送到 下一臺設備中煉制。
[0003] 由于歷史原因，加熱爐的爐體建造中傳統的習慣做法是機械制造廠生產管板、翅 片管和彎頭等配件，然后由建設公司負責在工地現場將這些零件與鋼結構爐墻一起組裝成 爐體整體。在裝置現場組焊，其爐管的穿進、與彎頭的組焊及焊縫的射線檢測、焊縫缺陷的 反修、爐墻表面嚴格的噴漆均因露天高空施工帶來諸多不便，與現代工程管理的HSE方針有 差距，爐墻耐磨隔熱襯里受天氣影響會變形開裂、松脫或雨淋失效，受施工影響會被碰撞損 壞。而加熱爐都是裝置的能耗大戶，其熱效率是設備先進性及操作水平的重要標志。
[0004] 隨著加熱爐的大型化發展，爐體建造的傳統做法逐漸暴露出各種與現代工程建設 不協調的技術和管理問題。本世紀初，模塊式石油化工加熱爐建造技術得到開發應用，每一 臺加熱爐由若干個長方體形的模塊疊裝或拼裝而成，每一個模塊包括兩側爐墻和兩端的彎 頭箱、爐墻內側的支耳和管板、爐管和集箱，在每一模塊靠近底部的兩爐墻上設有兩側爐墻 間距的調節及固定機構，調節機構穿過爐墻的壁厚、在兩側爐墻之間是互相對稱配搭成套 的。模塊頂部連接有方便吊裝用的衡架結構或吊耳。每一組模塊的爐墻上下面均開有大量 的圓形螺栓孔。改變加熱爐在裝置工地現場進行零部件的組裝焊接為現場的模塊化"搭積 木"式施工新方法。
[0005] 加熱爐大型化及其模塊式技術帶來的新問題。加熱爐模塊化建造技術創新解決現 代工程建設的協調問題后，加熱爐建造中暴露出新的問題，就是非金屬的隔熱襯里與鋼結 構相比，其強度低，模塊是松散的大間隙結構，爐墻之間、爐墻與頂部或底部之間、各進出口 及拐彎流道處都是結構的受力節點，大型模塊的長距離運輸、吊裝過程容易引起模塊的變 形和隔熱襯里的松動、開裂等損傷。另一方面，模塊的結構受力節點也同樣是加熱爐的結構 受力節點，煙氣常在經過這類特殊結構時受到變化的阻撓、壓力，產生旋渦和沖擊等流態變 化，進一步損傷襯里，致使加熱爐運行時爐墻會漏氣，降低熱效率，不利于節能減排。而且， 因為加熱爐模塊內滿是盤管，沒有施工作業空間，這些損傷的修復十分困難。
[0006 ]由此可見，對石油化工加熱爐進行隔熱襯里結構的創新設計及建造技術方面的改 進，可以提高其本質安全和運行效益，具有很強的工程意義。
【發明內容】
[0007] 本申請的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種有效防止隔熱襯里受 到損傷，保障不會漏氣而且能夠提高熱效率的具有模塊襯里的加熱爐。
[0008] 本申請的目的通過以下技術方案實現：
[0009] 提供了一種具有模塊襯里的加熱爐，其包括爐體，所述爐體包括爐頂板、爐墻和爐 底板，所述爐體的內側設置有隔熱模塊襯里，所述隔熱模塊襯里通過組焊爪釘組裝，所述隔 熱模塊襯里包括安裝在爐頂板或爐墻或爐底板的一維隔熱模塊襯里單元、安裝在兩面爐墻 之間的轉角處或爐墻與爐頂板之間的轉角處或爐墻與爐底板之間的轉角處的二維隔熱模 塊襯里單元、安裝在兩面爐墻和爐底板之間的交匯處或兩面爐墻與爐頂板之間的交匯處的 三維隔熱模塊襯里單元。
[0010] 優選的，所述一維隔熱模塊襯里單元的內表面設置有擾流凸緣。
[0011] 優選的，所述三維隔熱模塊襯里單元由三塊平面交匯組成的三維隔熱模塊襯里單 JL〇
[0012] 優選的，所述三塊平面均為四邊形平面。
[0013] 優選的，所述四邊形平面包括矩形平面和梯形平面。
[0014] 優選的，所述三塊平面包括矩形平面和五邊形平面。
[0015] 優選的，所述三塊平面包括矩形平面和三角形平面。
[0016] 優選的，所述三維隔熱模塊襯里單元由一塊弓形面和一塊弧形曲面交匯組成的閉 形腔三維隔熱模塊襯里單元。
[0017] 優選的，所述三維隔熱模塊襯里單元由一段環形面和一塊弧形曲面交匯組成的三 維隔熱模塊襯里單元。
[0018] 優選的，所述三維隔熱模塊襯里單元的邊為直邊、臺階形邊、齒形邊、弧形邊、榫形 邊中的任意一種或者任意幾種的組合邊。
[0019]本申請的有益效果：
[0020]本申請的一種具有模塊襯里的加熱爐，與現有技術相比，（1)爐墻之間、爐墻與頂 部之間、爐墻或底部之間、各進出口及拐彎流道處使用本申請的模塊后，大型模塊的長距離 運輸、吊裝過程容易引起結構節點處模塊損傷的問題得到徹底解決；（2) -維隔熱模塊 襯，是表面具有各種形狀擾流凸緣的模塊襯里。擾流凸緣既可增大輻射表面積，也可提高靠 邊爐墻的爐排的換熱系數，總體上提高熱效率；（3)模塊預制件的應用，外形整齊，提高結 構的穩定性、減少拼接縫隙、避免爐墻漏風，并且提高加熱爐的建造效率，項目工期得以縮 短；（4)各種結構轉角、拐角處的襯里是三維整體預構件結構，耐煙氣的旋渦、沖刷和沖擊， 加熱爐結構功能得到本質改變；（5)各種三維隔熱模塊襯里單元的全部或個別的端面設計 成臺階形、齒形、弧形、榫形或它們的組合形，由此形成的端面迷宮式接縫具有更高的密封 性，各種結構轉角、拐角處周邊襯里質量狀況得到改善；（6)結構簡單，減少維護工作，能夠 延長整臺加熱爐的使用壽命；（7)適用于空調、化工、石油化工、電力能源、鋼鐵冶煉行業中 的加熱爐領域，適用于長距離和海外運輸。
【附圖說明】
[0021] 利用附圖對本申請作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本申請的任何限 制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得 其它的附圖。
[0022] 圖1是現有技術中的加熱爐的結構示意圖。
[0023]圖2是圖1的俯視結構示意圖。
[0024]圖3是本申請的一種具有模塊襯里的加熱爐的一維隔熱模塊襯里單元和二維隔熱 模塊襯里單元的結構示意圖。
[0025]圖4是本申請的一種具有模塊襯里的加熱爐的三維隔熱模塊襯里單元的其中一種 結構示意圖。
[0026]圖5是本申請的一種具有模塊襯里的加熱爐的三維隔熱模塊襯里單元的其中一種 結構示意圖。
[0027]圖6是本申請的一種具有模塊襯里的加熱爐的三維隔熱模塊襯里單元的其中一種 結構示意圖。
[0028]圖7是本申請的一種具有模塊襯里的加熱爐的三維隔熱模塊襯里單元的其中一種 結構示意圖。
[0029]圖8是本申請的一種具有模塊襯里的加熱爐的三維隔熱模