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列管式固定管板换热器为例,其结构基本上由容器和内部的管束组成

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  • 发布时间:2019-09-21 13:36
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【概要描述】列管式换热器为例,其结构基本上由容器和内部的管束组成,简单而坚固,造价低、适应性强;它的管外清洗困难,因而壳程内的介质应是清洁而不结垢的流体。 管板列管式换热器结构图1—接管;2—封头;3—管板:4—定距管:5—壳体;6—拉杆;7—折流扳;8—管箱;9—支座由图1可见,壳体5是内径为800mm、壁厚为8mm的圆筒,其两端分别焊有管板,两管板间有管束与管板3连接,壳体内还有定距管4、拉杆6和折流板7

列管式固定管板换热器为例,其结构基本上由容器和内部的管束组成

【概要描述】列管式换热器为例,其结构基本上由容器和内部的管束组成,简单而坚固,造价低、适应性强;它的管外清洗困难,因而壳程内的介质应是清洁而不结垢的流体。 管板列管式换热器结构图1—接管;2—封头;3—管板:4—定距管:5—壳体;6—拉杆;7—折流扳;8—管箱;9—支座由图1可见,壳体5是内径为800mm、壁厚为8mm的圆筒,其两端分别焊有管板,两管板间有管束与管板3连接,壳体内还有定距管4、拉杆6和折流板7

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列管式换热器为例,其结构基本上由容器和内部的管束组成,简单而坚固,造价低、适应性强;它的管外清洗困难,因而壳程内的介质应是清洁而不结垢的流体。

 管板列管式换热器结构图

1—接管;2—封头;3—管板:4—定距管:5—壳体;6—拉杆;7—折流扳;8—管箱;9—支座

由图1可见,壳体5是内径为800mm 、壁厚为8mm的圆筒,其两端分别焊有管板,两管板间有管束与管板3连接,壳体内还有定距管4、拉杆6和折流板7等部件,壳体外焊有各种接管和支座9;图左部与管板3用螺栓连接的是焊有接管l的封头2;图右部与管板用螺栓连接的是焊有一些接管的管箱8。

 

列管式换热器的筒体、封头与附件等零件的制造工艺均应满足GB151-2014《热交换器》的要求。若不满足技术要求,将会出现一些问题,如壳体内径过大或圆度误差会引起壳程介质短路而降低换热效率。管板孔的允许偏差距离超过允许偏差及壳体的直线度误差超标会影响管束的抽装等。

 

列管式固定管板换热嚣制造工艺流程图见图2,主要工艺过程有:

 

(1) 管板、折流板的加工

 

① 管板的材料

管板的作用是固定管子。一般采用Q235-B、20钢等碳素钢和16Mn、15MnV 等低合金钢,以及JCrl8Ni9Ti、316L、304、321等不锈钢制成,可以用锻件或热轧厚钢板作坯料。管板为一圆形板,一般用整张铜板切割;但当尺寸较大而无法采用整张钢板切割时,也可用几块拼接,不过拼接管板的焊缝要100%射线或超声波检测,并应作消除应力热处理。

 

② 折流板的加工

 折流板应按整四下料,待钻孔后拆开再切成弓形. 为保证加工精度和效率,常将圆板坯以8- 10 块叠在一起点焊固定.进行钻孔和切削加工外圆后,再进行弓形切割。

固定管板式换热器制造流程图

 

③管板与折流板钻孔的几点工艺要求:

a. 配钻。即按照管板、折流饭装配时空间相对位置关系叠在一起钻孔的方式。它是确保装配时穿管顺利进行的有效办法之一。

b. 采用胀接或者胀焊连接时,管板所钻的孔内需要开槽,可借助开槽黎加工.一般为一至两道槽,以便胀管时管壁金属因塑性变形嵌子槽内。

 

(2) 换热管的制备

换热管的加工质量是保证换热器质量的重要因素之一。换热管加工应注意下列五个方面的问题:准确的长度尺寸,可以保证管子与管板的连接结掏需要;切割后,管端需要打磨光滑,以保证焊接质量;换热管在装配前应逐根打压检查;一般情况下,用整根管,当现有管材的长度无法满足布要时,可考虑焊接对接,但应进行100%无损检查,并消除焊接应力;换热管的表面不得如划,特别是奥氏体不锈钢材料。

 

(3) 管子与管板的连接

管子与管板的连接质量会影响换热器的使用和寿命。影响其连接质量的因素很多,其中最主要的影响因素是连接方法的选择。管子与管板的连接方式主要有胀接、焊接、爆炸连接及胀焊连接等。

 

① 胀接,胀接是利用胀节都伸入管口,并按顺时针旋转,对穿入管板孔内的管子端部胀大,使管子达到塑性变形,同时管板孔也被胀大,产生弹性变形。胀管器退出后,管板产生弹性恢复,使管子与管板的接触我面产生很大的挤压力,因而管子与管板牢固地结合在一起,达到既密封又能抗拉脱力两个目的。如图3所示,表示胀管前后管径糟大和受力情况。胀管器的结构有多种,图4为斜桂式胀管器,主要由胀杆1、外壳2和三个锥形滚柱3三部分组成。

 

为了增加管子在管板上的胀接强度,提高抗拉脱力,可以采用胀槽,也可采用翻边胀管器,它在胀管的同时。将伸出管板孔外的管子端部,约3mm液压成喇叭口,如图5所示,因而提高了抗拉脱力。为了保证胀接质盘,胀接时应注意下列几点。

胀管前后管径增大和受力情况

胀管率又称胀紧度,它直接影响连接的拉脱力和密封住能,它与管子的材料和壁厚有关.管子直径大、壁薄,取小值F 直径小、壁厚,取大值.在制造过程中,胀管率过小,称为欠胀,不能保证必要的连接强度和密封性;胀管事过大称为过胀,会使管壁减薄太大,加工硬化严重,甚至发生裂纹。

b. 管板的硬度应高于管端的硬度。除在选材时保证外.还可在胀管前对管端200-250mm长度内进行退火处理,以降低管端的硬度而增加塑俭,保证胀管时不产生裂纹。

c. 管子与管板结合面必须清洁。管板孔及管端不得有油污、铁锈,胀管前须将管端除锈。除锈长度不小子管板厚度的两倍。

d. 胀接时操作温度不应低于一10℃因为气温过低可能会影响材料的机械性能。不能保证胀接质量,甚至发生冷裂纹。

胀接气密性不如焊接,但在材料焊接住差时不得不采用胀接.在高撒下,管壁与管板之间的挤压力降低,引起胀接处泄漏,因而胀接法一般用于压力低于4MPa和温度低于3 00℃,以及操作中无剧烈振动,无过大温度变化和无严重应力腐蚀的条件下。对于高温、高压以及易燃、易爆的流体,应采用焊接或胀焊并用的连接方法。

 

 

焊接

焊接法就是把管子直接焊在管板上,如图6所示。焊接法的优点是:连接可靠,高温下仍能保持密封性;对管板孔加工要求低,可用较薄的管板,施工简便等。其缺点是:由于焊缝处存在焊接应力而加剧局部腐蚀;管板孔与管壁之间存在一定的间隙,易造成间隙腐蚀;管子损坏以后,更换困难等。

 

③ 胀焊连接

这种连接方法综合了胀接及焊接的优点。无论在高温高压下,还是在低温、热疲劳以及抗缝隙腐蚀方面,都比单独的胀接或焊接优越得多。

根据胀接和焊接的顺序,胀焊并用连接有两种形式,即先焊后胀和先胀后焊。这种胀焊并用的连接方法操作方便,制造费用低,还可以提高管子与管板的连接强度。

 

(4)换热管的装配

换热管装配一般是将一端管板及各折流板用拉杆及定距管对正定位后放在专用的胎具上进行穿管,如图7所示。拉杆一端拧入管板。折流板就穿在拉杆上,用套在拉杆上的定距管来保持板问距离,最后一块折流板用螺母拧在拉杆上予以紧固。在管板和折流板孔中穿入全部换热管。穿管工作量大,劳动强度高。大型制造厂用穿管机穿管,不但可以减轻劳动强度,而且可大大提高穿管效率。

 

 

将上述部件装入筒体内,装上另一端管板,将全部管子引人此管板孔内,并把管板焊接在壳体上,最后用焊接或胀接等方法把管子两端固定在管板上。列管式固定管板换热器制造的总装工艺流程见表1

 

列管式换热器制造的总装工艺流程,制造工艺方法不是唯一的,希望本文能够抛砖引玉,欢迎大家分享更好的制造经验,留言在下方。

 

 

 

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