一種煤化工加氫氣化設備用防沖蝕結構的制作方法

本實用新型涉及煤氣化技術領域，尤其涉及煤化工行業控制含塵介質對設備的磨損，更具體的是涉及一種煤化工加氫氣化設備用防沖蝕結構。

背景技術：

在煤化工業加氫氣化新工藝裝置下，將粗煤進行加氫氣化工藝的過程中產生的粗煤氣均含有半焦物質，雖然經過旋風分離器進行分離除塵，但是粗煤氣中仍然含有一定量的半焦物質，這些半焦物質在運行中會對設備或管材進行沖刷，導致管材磨損，影響設備的使用壽命；同時，含半焦粗煤氣對于氣化爐后的廢熱鍋爐管板及換熱管也會造成磨損，使管口沖刷開裂、換熱管被損壞。

對直接垂直沖擊的廢熱鍋爐進口端管板和換熱管進口端管口，氣流流速一般達到了30m/s以上，甚至會高達70～80m/s，流速非常高，同時加上高溫、高壓、高粉塵的惡劣工況條件，會對管口造成較大的沖刷，管口便會在短期內就沖刷失效。

通常，對于高溫高壓工況條件下的防沖蝕，一般都是采用熱噴涂金屬涂層、陶瓷涂層、金屬陶瓷復合涂層及金屬間化合物涂層等方式，但是噴涂保護層的防護方式并不能有效解決廢熱鍋爐進口端管板和換熱管進口端管口被含塵介質氣流沖蝕的問題，一旦保護層被沖刷磨平，廢熱鍋爐進口端管板和換熱管進口端管口便容易被沖刷開裂，甚至被損壞。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于：為了解決現有的廢熱鍋爐進口端管板和換熱管進口端管口容易被含半焦粗煤氣沖蝕磨損的問題，本實用新型提供一種煤化工加氫氣化設備用防沖蝕結構，能達到防含半焦粗煤氣沖刷磨損的目的，從而延長設備的使用壽命。

本實用新型為了實現上述目的具體采用以下技術方案：

一種煤化工加氫氣化設備用防沖蝕結構，包括管道殼體、管板和換熱管，所述管板將管道殼體分為換熱腔和進氣腔，其特征在于：所述進氣腔的內側壁上設置有由耐火材料澆筑而成的澆筑層，所述澆筑層沿氣體的運動方向厚度逐漸加厚，澆筑層與管板之間還設置有增強澆筑層，所述增強澆筑層與澆筑層圍成異徑空腔，所述換熱管與異徑空腔連通。

進一步的，所述異徑空腔呈圓臺狀。

進一步的，所述異徑空腔呈階梯狀。

進一步的，所述增強澆筑層的厚度范圍為30mm～40mm。

進一步的，所述異徑空腔的坡度范圍為60°～75°。

本實用新型的有益效果如下：

1、本實用新型在進氣腔的內側壁上設置有由耐火材料澆筑而成的澆筑層，澆筑層與管板之間還設置有增強澆筑層，可以防止含有半焦物質的粗煤氣對廢熱鍋爐進口端管板和換熱管進口端管口產生沖刷磨蝕，起到了良好的防護作用，大大提高了廢熱鍋爐和換熱管的使用壽命。

2、本實用新型澆筑層沿氣體的運動方向厚度逐漸加厚，這樣的設計能夠對粗煤氣起到緩沖減速的作用，減輕了流速過高對廢熱鍋爐進口端管板和換熱管進口端管口造成的沖蝕磨損，使得設備耐磨性能提高，提高了設備的使用壽命。

3、本實用新型增強澆筑層的厚度范圍為30mm～40mm，當含半焦粗煤氣到達異徑空腔底部時，流速減緩至20m/s以下，保證了氣流不會沖蝕到管板，而且這樣的厚度設置最大化地節約了所需材料，兼具實用性與經濟性。

4、本實用新型異徑空腔的坡度范圍為60°～75°，含塵介質在流動過程中，會在其流速突然變化的位置發生較大的磨蝕，沖擊角度變化的位置上也會發生較大的磨蝕，而本實用新型這樣的坡度設置，使粗煤氣的流速逐漸減緩，避免了流速突然變化而發生磨蝕嚴重的情況，而且這樣的坡度設置保證了設備的工作效率，不會因氣體流速過小而影響效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例3的結構示意圖。

附圖標記：1-管道殼體；2-澆筑層；3-增強澆筑層；4-管板；5-換熱管空腔；6-換熱腔；7-進氣腔；8-異徑空腔。

具體實施方式

為了本技術領域的人員更好的理解本實用新型，下面結合附圖和以下實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種煤化工加氫氣化設備用防沖蝕結構，包括管道殼體1、管板4和換熱管5，所述管板4將管道殼體1分為換熱腔6和進氣腔7，其特征在于：所述進氣腔7的內側壁上設置有由耐火材料澆筑而成的澆筑層2，所述澆筑層2沿氣體的運動方向厚度逐漸加厚，澆筑層2與管板4之間還設置與澆筑層2一體成型的增強澆筑層3，所述增強澆筑層3與澆筑層2圍成圓臺狀的異徑空腔8，所述換熱管5與異徑空腔8連通，所述圓臺狀的異徑空腔8的坡度為60°，且增強澆筑層3的厚度為30mm，圖中黑色箭頭表示氣體的 運動方向。

本實施例在進氣腔7的內側壁上設置有由耐火材料澆筑而成的澆筑層2，澆筑層2與管板4之間還設置有增強澆筑層3，可以防止含有半焦物質的粗煤氣對廢熱鍋爐進口端管板3和換熱管5進口端管口產生沖刷磨蝕，起到了良好的防護作用，而且增強澆筑層3與澆筑層2圍成圓臺狀的異徑空腔8的坡度為60°，這樣的坡度設置使氣體的流速逐漸減緩，避免了流速突然變化而發生磨蝕嚴重的情況，而且保證了設備的工作效率，增強澆筑層3的厚度為30mm，保證了氣流不會沖蝕到管板4，而且這樣的厚度設置最大化地節約了所需材料，兼具實用性與經濟性。

實施例2

如圖2所示，本實施例提供一種煤化工加氫氣化設備用防沖蝕結構，包括管道殼體1、管板3和換熱管4，所述管板3將管道殼體1分為進氣腔6和換熱腔5，其特征在于：所述進氣腔7的內側壁上設置有由耐火材料澆筑而成的澆筑層2，所述澆筑層2沿氣體的運動方向厚度逐漸加厚，澆筑層2與管板4之間還設置有增強澆筑層3，所述增強澆筑層3由耐火材料澆筑而成，且與澆筑層2一體成型，所述增強澆筑層3與澆筑層2圍成階梯狀的異徑空腔8，所述換熱管5與異徑空腔8連通，所述階梯狀的異徑空腔8的坡度為70°，且增強澆筑層3的厚度為35mm，圖中黑色箭頭表示氣體的運動方向。

本實施例在實施例1的基礎之上進一步優化，澆筑層2與增強澆筑層3所圍成的異徑空腔8呈階梯狀，更能夠對粗煤氣的流速起到緩沖減速的作用，對于防止含有半焦物質的粗煤氣對廢熱鍋爐進口端管板4和換熱管5進口端管口產生沖刷磨蝕的效果更好。

實施例3

如圖3所示，本實施例提供一種煤化工加氫氣化設備用防沖蝕結構，包括管道殼體1、管板3和換熱管4，所述管板3將管道殼體1分為進氣腔6和換熱腔5，其特征在于：所述進氣腔7的內側壁上設置有由耐火材料澆筑而成的澆筑層2，所述澆筑層2沿氣體的運動方向厚度逐漸加厚，澆筑層2與管板4之間還設置有增強澆筑層3，所述增強澆筑層3與澆筑層2圍成斜階梯狀的異徑空腔8，所述換熱管5與異徑空腔8連通，所述斜階梯狀的異徑空腔8的坡度為75°，增強澆筑層3的厚度為40mm，圖中黑色箭頭表示氣體的運動方向。

本實施例在實施例2的基礎之上進一步優化，澆筑層2與增強澆筑層3所圍成的異徑空腔8呈斜階梯狀，能更好地控制含半焦粗煤氣的流速逐漸減緩，避免了流速突然變化而發生磨蝕嚴重的情況，提高了廢熱鍋爐和換熱管5的使用壽命。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，本實用新型的專 利保護范圍以權利要求書為準，凡是運用本實用新型的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本實用新型的保護范圍內。