CN105014336A - 双管板换热器新型的制造工艺 - Google Patents

Abstract

双管板换热器新型的制造工艺，包括以下步骤：（1)、内、外管板加工，采用数控钻床打底孔、钻孔，控制孔径及粗糙度，不允许出现螺纹状和纵向划痕；外管板孔径比内管板孔径大0.1mm；B、采用专用孔槽镗刀进行加工内管板的胀槽；（2）、折流板加工，折流板的加工以象限为组，将一个象限内的折流板用直板固定到一起，并做好正面标记，折流板孔两端倒角，去除毛刺；（3）、内外管板预组装；（4）、管束组装；（5）、内管板的液压胀接；（6）、外管板焊接和贴胀；（7）、压力试验。本发明保证了换热器的管板和换热管胀接后100%合格，提高了换热器的安全性。

Description

双管板换热器新型的制造工艺

技术领域

本发明属于换热器制造技术领域，特别涉及一种双管板换热器新型的制造工艺。

背景技术

随着科学技术的不断进步，新能源、节能环保、石油、化工、制药和电力等行业对进行热量交换的管板式换热器要求越来越高。螺旋管式换热器又称螺纹管缠绕式换热器、螺旋螺纹管换热器，是新一代换热产品中得代表作品，主要适用于汽液换热工况，是根据CFD计算流体力学技术、FEM微分有限元技术、OWEN湍流抖振频率准则、Eisinger准则、Bevinsbbb准则、非对称流设计等技术设计。目前在汽水换热工况换热系数最高可达14000w/㎡·℃。

胀接又是换热器制造中的重要工序之一，GB151提出换热管材料的硬度值一般不低于管板材料的硬度值；国外不少标准都规定管板的硬度值应大于换热管的硬度，一般控制在HB20～30,一般板式换热器的管板和换热管之间先采用胀接后再进行焊接，但由于是根据操作者经验来确定胀接紧度，从胀接试验研究可知，内管板的胀槽直接决定了强度胀接的质量，若胀槽与管孔同心度超差，可导致胀槽的一侧在胀槽深的一侧的拉力作用下无法胀紧，从而不能达到密封作用；若胀槽粗糙度超差，强度胀接时管子不能与槽贴实，同样密封不严；胀接质量受人为因素影响比较大，欠胀不能保证胀口的密封性和机械强度，过胀使管壁过分减薄而导致加热管破裂或管板变形，在使用中经常出现垫片、螺栓法兰接头密封泄漏，管板上的换热管管口泄漏，焊接裂纹等缺陷，对换热器的使用带来了安全隐患。

发明内容

本发明的目的要解决上述技术问题。

本发明的目的是这样实现的：双管板换热器新型的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1)、内、外管板加工：

 A、采用数控钻床打底孔、钻孔，控制孔径及粗糙度，不允许出现螺纹状和纵向划痕；外管板孔径比内管板孔径大0.1mm；

 B、采用专用孔槽镗刀进行加工内管板的胀槽；

    （2）、折流板加工：

     A、折流板的加工以象限为组，将一个象限内的折流板用直板固定到一起，并做好正面标记，折流板孔两端倒角，去除毛刺；

     B、根据折流板间距的大小适当调整折流板孔径的公差范围；对于间距小于150mm的，公差加大0.3mm左右；

     （3）、内外管板预组装：

     A、先清洁内外管板管孔的铁锈、油污等异物，将内外管板按产品顺序重叠，用定位销进行定位，然后用换热管逐个穿孔，检查两块管板孔的同心度、垂直度；

     B、当有管子不能穿过两块管板，将其中一块管板旋转180°后，再进行试穿，并做好方位标记、正反标记；

（4)、管束组装：

 A、先以内管板为基准，依次穿好拉杆、定距管、折流板、支持板等，然后将外管板与内管板固定在一起；

 B、穿管时由内向外进行，穿一排，调整一排管头，使之伸出外管板的长度为3～4mm；穿管过程切勿用铁锤直接敲击管子，应上下轻微晃动U形管，同时在管子端部采用牵引工装，让管子顺利穿入管孔；

（5)、内管板的液压胀接：

 A、强度胀时，外管板与内管板要按产品结构固定，采用胀管加长机构；

 B、胀接前要先精确测量管头到内管板胀区的距离，然后加工挡环以准确定位，距离要根据管头伸出外管板的实际尺寸适当调整，防止胀错位置；

 C、采用两次胀接法，第一次按胀接工艺评定确定的参数值进行；第二次按稍高于第一次的胀接力进行，胀接时要按顺序胀接，防止漏胀，如采用从上到下、从左到右的顺序，或按管子布局形式进行胀接，同时做好标记，直至胀完；

（6)、外管板焊接和贴胀：

 A、内管板胀接检验合格后，才能进行外管板与内管板的组焊；

 B、组焊时采用氩弧焊，将积液腔内通入氩气保护，并严格控制层间温度；

 C、外管板管头的焊接采用自动管板封焊机进行焊接，采用两道填丝的方法进行，焊接时为防止热量太大造成管板变形，采用隔排焊接的方法进行；

 D、焊接完毕，管头进行100%着色检查；

 E、对外管板管头进行液压贴胀，抽查部分管头实测内径后修磨胀管器直径，便于胀管器顺利穿入管子内，然后按拉脱力试验确定的胀接参数进行胀贴，目测初步判断管子内壁胀接质量；

（7)、压力试验：

 A、进行壳程水压试验，此时须将外管板取下，同时在内管板上喷显像剂，便于检查内管板的渗漏情况；

 B、水压试验合格后，对壳程进行气密性试验；

 C、气密试验合格后，组焊内外管板以及外管板管头，使积液腔成为密闭腔体；

 D、对积液腔进行水压试验和气密性试验，由于积液腔容积小，在压力试验时做一个工装缓冲罐，压力试验时便于更稳定地观察压力的变化情况；

 E、压力试验结束后按图样进行氨渗漏试验，在积液腔的排泄孔处贴试纸，管头处喷试剂，试纸、试剂不变色为合格；

     F、最后对管程进行水压试验和气密性试验。

本发明保证了换热器的管板和换热管胀接后100%合格，提高了换热器的安全性，具有以下优点：

（1）长度一致的螺旋换热管以及管、层间距精准的管芯，使得媒介流经管程和壳程时会产生强烈的湍流效果，换热效率得到极大的提高；

（2）杂质沉积几率小，结垢率低；

（3）螺旋缠绕管结构，完全消除了换热管与管板之间的拉托力，大大提高使用寿命；

（4）同样工况下，体积约是传统换热器的1/10，可为您节省宝贵的空间资源；

（5）运行成本低。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制：

    双管板换热器新型的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1)、内、外管板加工：

 A、采用数控钻床打底孔、钻孔，控制孔径及粗糙度，不允许出现螺纹状和纵向划痕；外管板孔径比内管板孔径大0.1mm；

 B、采用专用孔槽镗刀进行加工内管板的胀槽；

     （2）、折流板加工：

     A、折流板的加工以象限为组，将一个象限内的折流板用直板固定到一起，并做好正面标记，折流板孔两端倒角，去除毛刺；

     B、根据折流板间距的大小适当调整折流板孔径的公差范围；对于间距小于150mm的，公差加大0.3mm左右；

     （3）、内外管板预组装：

     A、先清洁内外管板管孔的铁锈、油污等异物，将内外管板按产品顺序重叠，用定位销进行定位，然后用换热管逐个穿孔，检查两块管板孔的同心度、垂直度；

     B、当有管子不能穿过两块管板，将其中一块管板旋转180°后，再进行试穿，并做好方位标记、正反标记；

（4)、管束组装：

 A、先以内管板为基准，依次穿好拉杆、定距管、折流板、支持板等，然后将外管板与内管板固定在一起；

 B、穿管时由内向外进行，穿一排，调整一排管头，使之伸出外管板的长度为3～4mm；穿管过程切勿用铁锤直接敲击管子，应上下轻微晃动U形管，同时在管子端部采用牵引工装，让管子顺利穿入管孔；

（5)、内管板的液压胀接：

 A、强度胀时，外管板与内管板要按产品结构固定，采用胀管加长机构；

 B、胀接前要先精确测量管头到内管板胀区的距离，然后加工挡环以准确定位，距离要根据管头伸出外管板的实际尺寸适当调整，防止胀错位置；

 C、采用两次胀接法，第一次按胀接工艺评定确定的参数值进行；第二次按稍高于第一次的胀接力进行，胀接时要按顺序胀接，防止漏胀，如采用从上到下、从左到右的顺序，或按管子布局形式进行胀接，同时做好标记，直至胀完；

（6)、外管板焊接和贴胀：

 A、内管板胀接检验合格后，才能进行外管板与内管板的组焊；

 B、组焊时采用氩弧焊，将积液腔内通入氩气保护，并严格控制层间温度；

 C、外管板管头的焊接采用自动管板封焊机进行焊接，采用两道填丝的方法进行，焊接时为防止热量太大造成管板变形，采用隔排焊接的方法进行；

 D、焊接完毕，管头进行100%着色检查；

 E、对外管板管头进行液压贴胀，抽查部分管头实测内径后修磨胀管器直径，便于胀管器顺利穿入管子内，然后按拉脱力试验确定的胀接参数进行胀贴，目测初步判断管子内壁胀接质量；

（7)、压力试验：

 A、进行壳程水压试验，此时须将外管板取下，同时在内管板上喷显像剂，便于检查内管板的渗漏情况；

 B、水压试验合格后，对壳程进行气密性试验；

 C、气密试验合格后，组焊内外管板以及外管板管头，使积液腔成为密闭腔体；

 D、对积液腔进行水压试验和气密性试验，由于积液腔容积小，在压力试验时做一个工装缓冲罐，压力试验时便于更稳定地观察压力的变化情况；

 E、压力试验结束后按图样进行氨渗漏试验，在积液腔的排泄孔处贴试纸，管头处喷试剂，试纸、试剂不变色为合格；

 F、最后对管程进行水压试验和气密性试验。

具体实施时，步骤（1)、内外管板加工，保证了两块管板的同心度、垂直度；采用专用孔槽镗刀进行加工，及时排屑，以保证公差及粗糙度；步骤（5)、内管板的液压胀接，内管板的强度胀接是整个双管板换热器制造的最大难点；步骤（6)、外管板采用先焊接后贴胀的方法，主要是为了提高管头封焊的质量，若先贴胀往往在管头处形成死区不利于气体的流通，造成焊接缺陷；步骤（7)、压力试验，双管板换热器的压力试验相对较为繁杂。

Claims (1)

1.双管板换热器新型的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1)、内、外管板加工：

 A、采用数控钻床打底孔、钻孔，控制孔径及粗糙度，不允许出现螺纹状和纵向划痕；外管板孔径比内管板孔径大0.1mm；

 B、采用专用孔槽镗刀进行加工内管板的胀槽；

（2)、折流板加工：

     A、折流板的加工以象限为组，将一个象限内的折流板用直板固定到一起，并做好正面标记，折流板孔两端倒角，去除毛刺；

     B、根据折流板间距的大小适当调整折流板孔径的公差范围；对于间距小于150mm的，公差加大0.3mm左右；

（3)、内外管板预组装：

     A、先清洁内外管板管孔的铁锈、油污等异物，将内外管板按产品顺序重叠，用定位销进行定位，然后用换热管逐个穿孔，检查两块管板孔的同心度、垂直度；

     B、当有管子不能穿过两块管板，将其中一块管板旋转180°后，再进行试穿，并做好方位标记、正反标记；

（4)、管束组装：

 A、先以内管板为基准，依次穿好拉杆、定距管、折流板、支持板等，然后将外管板与内管板固定在一起；

 B、穿管时由内向外进行，穿一排，调整一排管头，使之伸出外管板的长度为3～4mm；穿管过程切勿用铁锤直接敲击管子，应上下轻微晃动U形管，同时在管子端部采用牵引工装，让管子顺利穿入管孔；

（5)、内管板的液压胀接：

 A、强度胀时，外管板与内管板要按产品结构固定，采用胀管加长机构；

 B、胀接前要先精确测量管头到内管板胀区的距离，然后加工挡环以准确定位，距离要根据管头伸出外管板的实际尺寸适当调整，防止胀错位置；

 C、采用两次胀接法，第一次按胀接工艺评定确定的参数值进行；第二次按稍高于第一次的胀接力进行，胀接时要按顺序胀接，防止漏胀，如采用从上到下、从左到右的顺序，或按管子布局形式进行胀接，同时做好标记，直至胀完；

（6)、外管板焊接和贴胀：

 A、内管板胀接检验合格后，才能进行外管板与内管板的组焊；

 B、组焊时采用氩弧焊，将积液腔内通入氩气保护，并严格控制层间温度；

 C、外管板管头的焊接采用自动管板封焊机进行焊接，采用两道填丝的方法进行，焊接时为防止热量太大造成管板变形，采用隔排焊接的方法进行；

 D、焊接完毕，管头进行100%着色检查；

 E、对外管板管头进行液压贴胀，抽查部分管头实测内径后修磨胀管器直径，便于胀管器顺利穿入管子内，然后按拉脱力试验确定的胀接参数进行胀贴，目测初步判断管子内壁胀接质量；

（7)、压力试验：

 A、进行壳程水压试验，此时须将外管板取下，同时在内管板上喷显像剂，便于检查内管板的渗漏情况；

 B、水压试验合格后，对壳程进行气密性试验；

 C、气密试验合格后，组焊内外管板以及外管板管头，使积液腔成为密闭腔体；

 D、对积液腔进行水压试验和气密性试验，由于积液腔容积小，在压力试验时做一个工装缓冲罐，压力试验时便于更稳定地观察压力的变化情况；

 E、压力试验结束后按图样进行氨渗漏试验，在积液腔的排泄孔处贴试纸，管头处喷试剂，试纸、试剂不变色为合格；

 F、最后对管程进行水压试验和气密性试验。