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1、雙管板換熱器制造工藝 更新日期:2009-9-9 近年來,本廠成功制造了數(shù)臺固定管板式和U形管式雙管板換熱器(推薦：板式換熱器。2003年為上海某公司制造的四氯化碳裝置中的急冷器是1臺固定管板式換熱器,屬于第三類壓力容器。換熱面積為573m2,其結(jié)構(gòu)見圖1,技術(shù)參數(shù)見表1。? 急冷器殼體尺寸Dg1065mm×14mm×5855mm,材料為16MnR。外側(cè)管板尺寸1210mm×60mm,內(nèi)側(cè)管板尺寸1093mm×55mm,材料均為16Mn(鍛Ⅲ)?？偣灿?643根19mm×2mm×6100mm的換熱管,材料為1
2、0號優(yōu)質(zhì)碳素鋼。急冷器為雙管板結(jié)構(gòu),具有一定的制造難度,現(xiàn)對其制造工藝進行簡要介紹?！ ?雙管板結(jié)構(gòu)雙管板是目前較新的結(jié)構(gòu),見圖2。在位于換熱管的端部有1塊管板,稱為外側(cè)管板,兼作設(shè)備法蘭,分別與換熱管及管箱法蘭相連接。在距換熱管端部比較近的位置還有1塊管板,稱為內(nèi)側(cè)管板,分別與換熱管及殼程相連接。外側(cè)管板與內(nèi)側(cè)管板之間有一定的距離,用哈呋短節(jié)相連,組成不承受壓力的隔離腔。雙管板結(jié)構(gòu)的特征是,2塊管板把管程與殼程的介質(zhì)完全分隔開。每塊外側(cè)管板的背面均有和隔離腔相連通的位置對稱的2個排泄孔。內(nèi)側(cè)管板2背面(與殼體焊
3、接面)有12個拉桿螺孔。外側(cè)管板1和內(nèi)側(cè)管板1組成第1組雙管板,外側(cè)管板2和內(nèi)側(cè)管板2組成第2組雙管板。(1)雙管板間距隔離腔不與管程、殼程相連通,不承受介質(zhì)壓力,但承受設(shè)備的機械載荷與熱載荷。隔離腔的承載能(推薦：太陽能)力主要取決于雙管板間距。對固定式雙管板進行殼程水壓試驗時,內(nèi)側(cè)管板與換熱管連接處可能存在泄漏,故在確定雙管板間距時必須考慮觀察、檢漏所需要的最小空間。圖樣中的雙管板間距為13mm,根據(jù)制造經(jīng)驗,將其調(diào)整為50mm?！ ?2)內(nèi)側(cè)管板管孔的脹管槽尺寸內(nèi)側(cè)管板與換熱管的連接質(zhì)量是雙管板結(jié)構(gòu)換熱器制
4、造的關(guān)鍵,而拉脫力與密封性能是衡量接頭連接質(zhì)量的主要指標(biāo)。在GB151-1999《管殼式換熱器》中,脹管槽的寬度規(guī)定為3mm,但也指出,根據(jù)不同的脹接方法可以適當(dāng)修改。圖樣中內(nèi)側(cè)管板管孔的脹管槽寬度是3mm,深度是05mm,第1道脹管槽距管板端面8mm,第2道脹管槽的尺寸鏈為8mm3mm6mm3mm。根據(jù)液壓脹接經(jīng)驗和脹管試驗,脹管槽深度仍定為05mm,但將脹管槽的寬度調(diào)整為5mm。第2道脹管槽的尺寸鏈調(diào)整為13mm5mm10mm5mm?！ ?3)管子伸出管板面長度圖樣中管子伸出管板面的長度是1mm,符合GB15
5、1-1999的規(guī)定。而國外進口用于高溫、高壓、易燃、有毒或較強腐蝕性等介質(zhì)的換熱器,管子伸出管板面的長度普遍為4～5mm。結(jié)合制造尿素裝置換熱器的經(jīng)驗以及換熱管的特點,將管子伸出管板面的長度調(diào)整為3～4mm。采用氬弧焊焊接2層,管壁不允許過燒或焊通,且管頭不能有咬邊,保持管端圓整無缺?！ ?4)管板與管子硬度差液壓脹接會使換熱管發(fā)生塑性變形,管板產(chǎn)生彈性變形。而脹接目的是為了讓換熱管與管板之間獲得足夠的殘余接觸應(yīng)力。因此,管板材料的屈服強度與硬度必須大于換熱管材料的屈服強度與硬度。保持管板與管子之間一定的硬度差是
6、改善脹接質(zhì)量的重要途徑之一,通常將硬度差控制在HB30左右?！ ?制造要點控制4塊管板的同心度、平行度、扭曲度及其與殼體軸線的垂直度,可保障設(shè)備的制造質(zhì)量,也可保障換熱管與管板的連接性能。而確保內(nèi)側(cè)管板與換熱管液壓脹接的拉脫力和密封性及其檢驗,是保證急冷器制造質(zhì)量的關(guān)鍵。 2.1殼體嚴(yán)格控制有關(guān)幾何尺寸和方位。錯邊量、棱角度和無損探傷按GB150-1998規(guī)定執(zhí)行,周長、圓度和直線度按GB151規(guī)定執(zhí)行,殼體長度按圖樣規(guī)定。檢查殼體兩端面平行度與殼體軸線的垂直度,在兩端面標(biāo)出對稱的十字中心線,且兩端面中心線的連
7、線(方位線)平行于殼體的軸線,該標(biāo)記線是組對雙管板的基準(zhǔn)之一。用與折流板外徑相等的圓盤模板工裝預(yù)先檢測殼體的內(nèi)徑與直線度,確保折流板外徑和殼體內(nèi)壁有一定的間隙,使管束能順利地裝入殼體?！ ?.2管板及折流板采用數(shù)控鉆床鉆孔,控制管孔直徑、垂直度及管孔間距。為利于穿管,管板和折流板的鉆孔方向應(yīng)與穿管方向保持一致。按圖樣和GB151規(guī)定對單塊管板的管孔進行檢驗,特別是內(nèi)側(cè)管板管孔內(nèi)不允許存在貫通性的螺旋形或縱向條痕。把2組雙管板分別按鉆孔方向疊置,找同心,用換熱管逐孔預(yù)穿。將折流板疊置鉆孔,按鉆孔方向逐塊做順序號和正
8、、反面的標(biāo)記。每塊折流板正、反面的管孔均要仔細(xì)倒角,清除毛刺,防止穿管時損傷管子的外表面。把雙管板和折流板按鉆孔的方向順序疊置,用換熱管逐孔預(yù)穿。 2.3雙管板預(yù)裝清除管孔內(nèi)和管板面的毛刺、鐵屑、銹斑及油污等影響脹接質(zhì)量的異物。將每組雙管板用50mm長的定位筋板連接成1個整體,調(diào)整每組雙管板的同心度、平行度和扭曲度,用換熱管逐孔預(yù)穿之后,按焊接工藝分別固定焊成2組雙管板
