復合材質濃淡分離型耐磨彎頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，包括彎頭本體、進口端管接頭和出口端管接頭，進出口端管接頭分別連接在彎頭本體的進口端和出口端，彎頭本體包括：外護鋼管、多個鑄石管和多個隔板，多個鑄石管依次拼接在外護鋼管的內腔中，并由外護鋼管、進出口端管接頭進行定位，形成內部煤粉通道；在外護鋼管與鑄石管之間填充有填充料，形成過渡緩沖層；隔板鑲嵌在鑄石管中，將內部煤粉通道分為獨立的濃側和淡側的煤粉通道；在濃側設有微晶鑄石板。本實用新型的外護鋼管加鑄石管的結構由于耐磨性能較好，因此使用壽命比較長，隔板濃側設置的微晶鑄石板也具有良好的耐磨性能，不容易被磨損。另外，這種結構由多個部件拼接組裝而成，成本較低。
【專利說明】復合材質濃淡分離型耐磨彎頭
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃燒技術，尤其涉及一種復合材質濃淡分離型耐磨彎頭。
【背景技術】
[0002]濃淡分離彎頭主要應用于空氣分級燃燒領域，尤其應用于低NOx燃燒領域，在低負荷穩燃、降低燃燒污染物排放等方面均具有良好性能。目前，現有的濃淡分離彎頭主要有兩類，一類是鑄造工藝鑄鋼耐磨彎頭，另一類是焊接工藝外表面普通碳鋼內表面粘貼防磨氧化鋁陶瓷耐磨彎頭。
[0003]如圖1所示，為現有的一種鑄造工藝鑄鋼耐磨彎頭的結構示意圖。這種耐磨彎頭的成本較高，壽命較短，而外壁為了延長使用壽命而常常設計為偏心結構，中間的濃淡分離隔板處于彎頭中間，很容易被磨損掉，而如果通過提高耐磨性能的方式來延長耐磨彎頭的壽命，則又會容易在制造過程中出現裂紋等缺陷。
[0004]如圖2所示，為現有的一種氧化鋁陶瓷耐磨彎頭的結構示意圖。這種耐磨彎頭的壽命比較長，但陶瓷片的固定方式為一片片粘貼或用螺絲一個一個固定在母管上，假如有一片出現碎裂或脫落，則彎頭的壽命將會急劇縮短。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提出一種復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，能夠獲得較長的使用壽命，以及成本較低。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供了一種復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，包括彎頭本體、進口端管接頭和出口端管接頭，所述進口端管接頭連接在所述彎頭本體的進口端，所述出口端管接頭連接在所述彎頭本體的出口端，其中，
[0007]所述彎頭本體包括:外護鋼管、多個鑄石管和多個隔板，所述多個鑄石管依次拼接在所述外護鋼管的內腔中，并由所述外護鋼管、進口端管接頭和出口端管接頭進行定位，形成內部煤粉通道；在所述外護鋼管與所述鑄石管之間填充有填充料，形成過渡緩沖層；所述多個隔板鑲嵌在所述多個鑄石管中，將所述彎頭本體的內部煤粉通道分為獨立的濃側煤粉通道和淡側煤粉通道；在所述多個隔板的濃側設有微晶鑄石板。
[0008]進一步的，所述進口端管接頭與所述彎頭本體的進口端之間采用焊接、法蘭連接或聯管器連接的連接形式，所述出口端管接頭與所述彎頭本體的出口端之間采用焊接、法蘭連接或聯管器連接的連接形式。
[0009]進一步的，所述進口端管接頭的厚度大于或等于所述彎頭本體的進口端的厚度，所述出口端管接頭的厚度大于或等于所述彎頭本體的出口端的厚度。
[0010]進一步的，所述填充料為混合水泥沙土。
[0011]進一步的，所述多個鑄石管為四個鑄石管，包括一號鑄石管、二號鑄石管、三號鑄石管和四號鑄石管，分別對應于從所述彎頭本體的進口端到出口端的15°、30°、30°和15°的四個分段。[0012]進一步的，所述多個隔板為三組隔板，包括一號隔板、二號隔板和三號隔板，所述二號隔板鑲嵌在所述二號鑄石管和三號鑄石管的中間位置，所述三號隔板鑲嵌在所述四號鑄石管的中間位置，所述一號隔板鑲嵌在所述一號鑄石管中，且與所述二號隔板在二號鑄石管的分段處于同一平面，所述一號隔板與所述二號隔板在二號鑄石管的分段之間設有供濃淡煤粉溝通的間隔。
[0013]進一步的，所述一號隔板與所述二號隔板在二號鑄石管的分段之間的間隔的長度為所述一號隔板的長度的0.4?0.6倍。
[0014]進一步的,所述一號隔板的長度為140mm?200mm,所述一號隔板在所述彎頭本體的進口端平面的投影長度為彎頭有效內徑的0.15?0.25倍，所述一號隔板與所述彎頭本體的進口端平面的角度為45°?60°。
[0015]進一步的，所述微晶鑄石板與所述多個隔板采用膠泥粘貼，且微晶鑄石板的迎風側端頭采用嵌套加膠泥粘貼。
[0016]進一步的，所述多個隔板均包括突出的臺階結構，在所述多個鑄石管上還設有與所述多個隔板的臺階結構配合的缺口，所述多個隔板的臺階結構卡在所述多個鑄石管的缺口上，并與所述外護鋼管焊接。
[0017]基于上述技術方案，本實用新型采用了外護鋼管、多個鑄石管以及多個隔板等來構成彎頭本體，并在外護鋼管和鑄石管之間填充有填充料，這里的多個鑄石管就構成彎頭本體的內部煤粉通道，具有耐磨的作用，而填充料形成過度緩沖層，能夠對鑄石管和外護鋼管之間形成良好的緩沖防震功能，而在鑄石管的外部設置的外護鋼管可以對鑄石管形成緊固、定型和保護的作用，設置在鑄石管內的隔板可以將彎頭本體的內部煤粉通道分為兩個獨立的煤粉通道，通過在濃側設置微晶鑄石板可以獲得更好的耐磨性能。這種外護鋼管加鑄石管的結構由于耐磨性能較好，因此使用壽命比較長，而且無需制作成偏心結構，隔板濃側設置的微晶鑄石板也具有良好的耐磨性能，不容易被磨損。另外，這種結構由多個部件拼接組裝而成，成本較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1為現有的一種鑄造工藝鑄鋼耐磨彎頭的結構示意圖。
[0020]圖2為現有的一種氧化鋁陶瓷耐磨彎頭的結構示意圖。
[0021]圖3為本實用新型復合材質濃淡分離型耐磨彎頭的一實施例的結
[0022]構示意圖。
[0023]圖4為圖3實施例的A-A斷面的剖視圖。
[0024]圖5-圖8分別為本實用新型復合材質濃淡分離型耐磨彎頭實施例中一號鑄石管、二號鑄石管、三號鑄石管和四號鑄石管的截面不意圖。
[0025]圖9為圖3實施例中圓圈部分的放大示意圖。
[0026]圖10為本實用新型復合材質濃淡分離型耐磨彎頭實施例中的隔板的結構示意圖。【具體實施方式】
[0027]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0028]如圖3所示，為本實用新型復合材質濃淡分離型耐磨彎頭的一實施例的結構示意圖。圖4為圖3實施例的A-A斷面的剖視圖。在本實施例中，復合材質濃淡分離型耐磨彎頭包括彎頭本體、進口端管接頭7和出口端管接頭1，進口端管接頭7連接在彎頭本體的進口端，出口端管接頭I連接在彎頭本體的出口端。
[0029]彎頭本體包括外護鋼管2、多個鑄石管3_6和多個隔板8-10,多個鑄石管3_6依次拼接在外護鋼管2的內腔中，并由外護鋼管2、進口端管接頭7和出口端管接頭I進行定位，形成內部煤粉通道。
[0030]在外護鋼管2與鑄石管3-6之間填充有填充料12，形成過渡緩沖層。多個隔板8-10鑲嵌在多個鑄石管3-6中，將彎頭本體的內部煤粉通道分為獨立的濃側煤粉通道和淡側煤粉通道，在多個隔板8-10的濃側設有微晶鑄石板11。
[0031]在本實施例中，多個鑄石管構成了彎頭本體的內部煤粉通道，具有耐磨的作用，而填充料形成過度緩沖層，能夠對鑄石管和外護鋼管之間形成良好的緩沖防震功能，而在鑄石管的外部設置的外護鋼管可以對鑄石管形成緊固、定型和保護的作用，設置在鑄石管內的隔板可以將彎頭本體的內部煤粉通道分為兩個獨立的煤粉通道，通過在濃側設置微晶鑄石板可以獲得更好的耐磨性能。這種外護鋼管加鑄石管的結構由于耐磨性能較好，因此使用壽命比較長，而且無需制作成偏心結構，隔板濃側設置的微晶鑄石板也具有良好的耐磨性能，不容易被磨損。另外，這種結構由多個部件拼接組裝而成，成本較低。
[0032]在選擇進口端管接頭7和出口端管接頭I的連接形式時，需要考慮實際的工程需要，例如在圖3中的進口端管接頭7選用的是聯管器連接的形式，這種連接形式檢修和維護非常方便，但可靠性較差，而出口端管接頭I選用的是焊接連接形式，其可靠性較高，但檢修和維護不太方便，因此工程設計人員可以根據實際的工程需要來選擇適合的管接頭連接方式，進口端管接頭除了可選用聯管器連接的方式，還可以選用焊接或法蘭連接的連接形式，而出口端管接頭除了可選用焊接的連接形式，還可以選用法蘭連接或聯管器連接的連接形式。
[0033]進口端管接頭和出口端管接頭除了能起到連接作用之外，還可以起到對彎頭本體的限位作用，相應的，需要在進口端管接頭的厚度尺寸上設計成大于或等于所述彎頭本體的進口端的厚度的尺寸，而出口端管接頭的厚度尺寸設計成大于或等于彎頭本體的出口端的厚度尺寸。
[0034]前面提到，多個鑄石管3-6依次拼接在外護鋼管2的內腔中，而在外護鋼管2與鑄石管3-6之間填充有填充料12，形成過渡緩沖層。這種過渡緩沖層的設計主要用于彎頭本體的緩沖防震作用，填充料12優選采用成本低廉的混合水泥砂土，而為了實現良好的緩沖防震作用，最好在外護鋼管2和鑄石管3-6之間形成均勻的間隙，以便獲得分布均勻的過渡緩沖層。
[0035]本實用新型的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭采用的鑄石管數量主要取決于流場角度和制造角度，從流場角度考慮，分段越多越好，而從制造角度考慮，則分段越少也好，從這兩個相互沖突的角度來綜合考慮，優選采用四段鑄石管的結構，這樣既能夠滿足流場的相對穩定，彎頭制造也更為簡單。
[0036]如圖5-圖8所示，分別為本實用新型復合材質濃淡分離型耐磨彎頭實施例中一號鑄石管3、二號鑄石管4、三號鑄石管5和四號鑄石管6的截面不意圖。這四段鑄石管可由成品的預應力鑄石管切割而成，其中一號鑄石管3、二號鑄石管4、三號鑄石管5和四號鑄石管6分別對應于從彎頭本體的出口端到進口端的15°、30°、30°和15°的四個分段。相應的，外護鋼管2的多個分段也呈與各個鑄石管對應的形態。
[0037]各個鑄石管之間不需要進行連接，只需沿著外護鋼管的內腔依次拼接，鑄石管的外面由外護鋼管定位，而兩端的鑄石管由兩端的管接頭進行定位，而鑄石管與外護鋼管之間通過填充料夯實即可。
[0038]在鑄石管內鑲嵌的多個隔板的數量可由鑄石管的分段情況來確定，對于前面所分成的四段鑄石管來說，可采用三組隔板的結構，參考圖3，三組隔板包括一號隔板8、二號隔板9和三號隔板10, 二號隔板9分為三段,鑲嵌在二號鑄石管4和三號鑄石管5的中間位置，三號隔板10鑲嵌在一號鑄石管3的中間位置,一號隔板8鑲嵌在四號鑄石管6中，且與二號隔板9在三號鑄石管5的分段處于同一平面,一號隔板8與二號隔板9在三號鑄石管5的分段之間設有供濃淡煤粉溝通的間隔。
[0039]這些隔板與微晶鑄石板可采用膠泥粘貼的方式，微晶鑄石板為煤粉迎風面的耐磨層，而微晶鑄石板的迎風側端頭可采用圖9中所顯示的嵌套加膠泥粘貼的結構。其中隔板在微晶鑄石板的嵌入深度可根據工程經驗選取，例如20mm的深度等。
[0040]圖10示出了三組隔板的基本形態，可以看到，在隔板上包括有突出的臺階結構17，而在圖5-圖8中，可以看到一號鑄石管3靠近二號鑄石管4的一側可設置缺口 13，在二號鑄石管4的兩側可設置缺口 14,在三號鑄石管5靠近二號鑄石管4的一側可設置缺口 14,在四號鑄石管6靠近進口端管接頭7的一側可設置缺口 15，這些缺口均與隔板的臺階結構17相配合，隔板的臺階結構17在安裝時卡在各個鑄石管的缺口上，并與外護鋼管2焊接。從圖4可以看出，三號隔板10與外護鋼管I在部位16進行焊接，以便在鑄石管內固定住隔板所在位置，同時隔板也起到了卡緊鑄石管的作用，避免鑄石管在外護鋼管內相對轉動。
[0041]在圖3所示的實施例中，一號隔板8是濃淡煤粉分離的重要核心部件，其濃淡分離的效果取決于圖中一號隔板8的長度L1、一號隔板8在彎頭本體的進口端平面的投影長度X和一號隔板8與彎頭本體的進口端平面的角度α等參數的取值。
[0042]優選LI的取值范圍為140mm?200mm，X的取值范圍為0.15DN?0.25DN (DN為彎頭有效內徑)，角度α的取值范圍為45°?60°。如果超出這個取值范圍，例如LI和X取值偏小，α取值偏大，則會導致濃淡分離效果減弱；相反，如果LI和X取值偏大，α取值偏小，則會導致彎頭阻力過高，因此選擇合適的參數取值范圍對確保復合材質濃淡分離型耐磨彎頭正常發揮作用來說十分重要。
[0043]一號隔板8與二號隔板9在三號鑄石管5的分段之間設有供濃淡煤粉溝通的間隔，這個間隔的長度為L2，主要作用是調整濃淡兩側的出口風速，彎管本體內的介質為氣體和煤粉固體的兩相流，介質經過一號隔板8分離后，在濃淡兩側就產生了壓差。因為有壓差的存在，所以介質在經過該間隔就可以進行平衡，分離后的煤粉因為質量大，在慣性力的作用下繼續超前運行，氣體在壓差的作用下，一部分由高壓側流向低壓側，從而保證了出口側的介質速度大體相等。其中，為了實現良好的平衡效果，L2的取值范圍優選為LI的0.4?0.6 倍。
[0044]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，包括彎頭本體、進口端管接頭和出口端管接頭，所述進口端管接頭連接在所述彎頭本體的進口端，所述出口端管接頭連接在所述彎頭本體的出口端，其特征在于: 所述彎頭本體包括:外護鋼管、多個鑄石管和多個隔板，所述多個鑄石管依次拼接在所述外護鋼管的內腔中，并由所述外護鋼管、進口端管接頭和出口端管接頭進行定位，形成內部煤粉通道；在所述外護鋼管與所述鑄石管之間填充有填充料，形成過渡緩沖層；所述多個隔板鑲嵌在所述多個鑄石管中，將所述彎頭本體的內部煤粉通道分為獨立的濃側煤粉通道和淡側煤粉通道；在所述多個隔板的濃側設有微晶鑄石板。
2.根據權利要求1所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述進口端管接頭與所述彎頭本體的進口端之間采用焊接、法蘭連接或聯管器連接的連接形式，所述出口端管接頭與所述彎頭本體的出口端之間采用焊接、法蘭連接或聯管器連接的連接形式。
3.根據權利要求2所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述進口端管接頭的厚度大于或等于所述彎頭本體的進口端的厚度，所述出口端管接頭的厚度大于或等于所述彎頭本體的出口端的厚度。
4.根據權利要求1所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述填充料為混合水泥沙土。
5.根據權利要求1所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述多個鑄石管為四個鑄石管，包括一號鑄石管、二號鑄石管、三號鑄石管和四號鑄石管，分別對應于從所述彎頭本體的出口端到進口端的15°、30°、30°和15°的四個分段。
6.根據權利要求5所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述多個隔板為三組隔板，包括一號隔板、二號隔板和三號隔板，所述二號隔板鑲嵌在所述二號鑄石管和三號鑄石管的中間位置，所述三號隔板鑲嵌在所述一號鑄石管的中間位置，所述一號隔板鑲嵌在所述四號鑄石管中，且與所述二號隔板在三號鑄石管的分段處于同一平面，所述一號隔板與所述二號隔板在三號鑄石管的分段之間設有供濃淡煤粉溝通的間隔。
7.根據權利要求6所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述一號隔板與所述二號隔板在三號鑄石管的分段之間的間隔的長度為所述一號隔板的長度的0.4?0.6 倍。
8.根據權利要求6或7所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述一號隔板的長度為140mm?200mm，所述一號隔板在所述彎頭本體的進口端平面的投影長度為彎頭有效內徑的0.15?0.25倍，所述一號隔板與所述彎頭本體的進口端平面的角度為45。?60°。
9.根據權利要求1所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述微晶鑄石板與所述多個隔板采用膠泥粘貼，且微晶鑄石板的迎風側端頭采用嵌套加膠泥粘貼。
10.根據權利要求1所述的復合材質濃淡分離型耐磨彎頭，其特征在于，所述多個隔板均包括突出的臺階結構，在所述多個鑄石管上還設有與所述多個隔板的臺階結構配合的缺口，所述多個隔板的臺階結構卡在所述多個鑄石管的缺口上，并與所述外護鋼管焊接。
【文檔編號】F16L57/06GK203656439SQ201320865550
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】何旭東, 朱高峰, 閆建偉, 姜毅偉, 譚俊 申請人:煙臺龍源電力技術股份有限公司