[发明专利]一种减小裙座热应力的自动加热装置

说明书

本发明涉及一种减小裙座热应力的自动加热装置，包括容器和设于所述容器底部用于支撑该容器的裙座，环绕所述容器与裙座的外部设置一层密封层，所述密封层与所述容器及裙座之间形成密封腔体，所述密封腔体内设置若干热力抽气管，所述热力抽气管的下半部分与所述裙座相接触，所述热力抽气管的上半部分与所述容器相接触，所述热力抽气管的上端通向外部大气，所述密封腔体的顶部设有与外部大气相通的进气口。本装置无需PID控制，利用热力抽气管，将容器的热量向下传导至裙座，实现对裙座的按需自动加热，降低容器和裙座之间的温差，达到减小热应力的目的。

技术领域

本发明涉及裙座筒体结构，具体涉及一种减小裙座热应力的自动加热装置。

背景技术

裙座是大型直立容器的重要支撑结构。裙座一般采用地脚螺栓锚固在地面上，没有额外的热量输入，工作温度相对较低。当容器内介质的温度较高时，容器会发生轴向和周向热膨胀，温度较低的裙座约束了容器的周向热膨胀，因此裙座上会产生较大的热应力，为了避免出现上述情况，通常采用设置热箱、加大裙座与封头连接处的圆弧半径、裙座与封头的连接方式由焊接改为锻件等方法。但是在极端条件下，即使采用了上述方法，裙座仍然有可能由于热应力过大而发生开裂。例如：焦炭塔清焦工艺的操作温度在50℃～450℃之间波动，操作间隔为48小时，目前已有多篇文献报道过焦炭塔裙座开裂的情况。

现有技术采用热箱来降低热应力方法，收录在NB/T 47041-2014《塔式容器》中，存在的缺陷是只能在一定程度上提高靠近容器处裙座的温度，当容器操作温度较高时，裙座上仍然存在较大的热应力。

此外，采用整体锻件连接处的圆弧半径，在设置热箱的基础上，将裙座与封头做成一个整体锻件，并加大裙座与封头连接的过渡圆弧半径，该方法收录在NB/T47041-2014《塔式容器》中，该方法可以大大降低裙座上的热应力，缺陷是由于裙座与封头为整体锻件，制造成本很高。

现有技术均无法很好的解决裙座热应力的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种减小裙座热应力的自动加热装置，能够低成本、高效的解决裙座热应力的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种减小裙座热应力的自动加热装置，包括容器和设于所述容器底部用于支撑该容器的裙座，其特征在于，环绕所述容器与裙座的外部设置一层密封层，所述密封层与所述容器及裙座之间形成密封腔体，所述密封腔体内设置若干热力抽气管，所述热力抽气管的下半部分与所述裙座相接触，所述热力抽气管的上半部分与所述容器相接触，所述热力抽气管的上端通向外部大气，所述密封腔体的顶部设有与外部大气相通的进气口。

本装置利用热力抽气管，将容器的热量向下传导至裙座，实现对裙座的自动加热。本装置降低容器和裙座之间的温差，达到减小热应力的目的。抽气加热的效率随容器温度自动调节，容器温度越高，抽气加热的效果越好，弥补传统容器温度越高，裙座热应力越大的缺陷。同时，当容器停止运行，温度降低至室温时，又可以自动停止加热效果，无需人工干预。

该装置完全依靠热力学原理运行，没有机械运动零件，也不需要用电，结构简单可靠，制造成本低，无需维护，可长期稳定运行。该装置不改变现有裙座的结构，便于对现有裙座进行升级改造。

作为优选的技术方案，所述密封层外包覆一层保温层。所述保温层包覆在所述密封层以及密封层上部的容器，所述保温层采用多层硅酸铝或者陶瓷纤维毯，在设置密封层的高度段，保温层的厚度增加1倍的抽气管直径，以获得更好的保温效果。热力抽气管不和筒体接触的表面，筒体上未布置抽气管的表面，也需要设置一层较薄的保温层，避免筒体的热量过度流失到吸入的冷空气中。

作为优选的技术方案，所述热力抽气管为具有良好传热和防腐性能的薄壁管，为中空金属管，如不锈钢管、铝管、铜管。