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高螺紋管換熱器制造工藝開發

點擊:1754 日期:[ 2014-04-26 21:53:56 ]
                             高螺紋管換熱器制造工藝開發                                      夏 芝 水                               (杭州杭氧換熱設備有限公司)     摘要:針對新開發的高螺紋管換熱器的結構特點,介紹了該類產品在制造工藝上的特殊性,在產品的裝配、穿管、試壓和查漏等一系列工藝難題上進行了探索,并提出了解決方法。     關鍵詞:換熱器;高螺紋管;制造工藝     1·高螺紋管換熱器簡介     換熱器作為壓縮機、膨脹機等機械設備的重要輔助裝置,在冶金、化工行業有著廣泛的用途。其換熱性能、阻力性能的優劣,直接影響著整個機組的運行狀況,因此設計、制造質量的好壞,將會對系統的性能、能耗等指標產生非常大的影響。杭氧換熱設備有限公司設計和制造的換熱管形式多種多樣,有光管、低螺紋管、圓翅片脹管、方翅片脹管和三維內外肋管等,最近又開發出了整體軋翅的高螺紋管。高螺紋管換熱器的換熱和阻力性能優于其他形式的換熱器,特別是阻力方面,在相同條件下,比方翅片的結構形式小很多,直接降低了壓縮機的能耗。2005年,杭氧換熱設備有限公司已經制造了很多臺高螺紋管換熱器,已運用在首鋼、僑源、神木、金山石化、山西海鑫和唐山寶泰等項目的氮壓機、空壓機上,使用效果良好。但是,由于高螺紋管換熱器結構的特殊性,其制造工藝比較復雜,某些工序的制作過程與其他換熱器不同,有一定的難度需要經過不斷的摸索,才能找出行之有效的解決方法,使得該類產品具有成熟制造工藝。     2·制造工藝的實踐     以下介紹高螺紋管換熱器在制造過程中的幾個主要問題。     2·1 穿管     換熱管的結構如圖1所示。                                                         圖1換熱管結構示意圖     換熱管管束的制作首先要定位正確。為保證管束的正確定位,首先在定位裝夾座上裝上過渡板,在一端裝上前管板,然后在前管板下裝下側板,此時一定要保持前管板與下側板的垂直。再自下而上分別在前管板上穿管,在每根管子的另一端裝上導向桿。由于導向桿起到導向作用,使得后管板的安裝及穿管也變得非常容易,這樣既保證了速度又不會發生“卡死”現象,即使管板鉆孔有誤差,也能保證順利穿管。最后進行管板與高螺紋管的連接。不論是何種形式的冷卻器,管板與管子的連接是冷卻器質量的關鍵所在,而連接方式一般采用焊接法和脹接法兩種。根據介質、壓力不同,通過分析決定采用脹接法脹管。因為高螺紋管管壁薄,容易產生過脹,影響脹管質量,而脹管質量的好壞直接影響冷卻器使用性能及壽命,關系到設備能否正常運行。為保證產品質量,用脹管控制儀、量缸表嚴格控制高螺紋管脹管率,保證脹管端的管壁減薄率在5%~8%之間,杜絕在脹管過程中過脹現象的發生。     2·2 套裝     高螺紋管換熱器主要分為管束和殼體,這兩大塊分別是獨立制作然后組裝而成,套裝是該產品的一個重要環節,由于空分設備等級的大型化,冷卻器也是不斷地向大型化方向發展,因此管束和殼體的套裝問題變得越來越突出,難度也越來越大。如海鑫項目配套的冷卻器G2K30,長度為7m,重量達16t,因此殼體內的導軌安裝要求非常高,必須保證在同一水平面上。為此,采取了在焊接時控制變形及兩焊工分別在在兩導軌作業區同時分段施焊等工藝措施,保證了管束與殼體的套裝。     在套裝時,如果為每臺產品專門設計專用裝置,成本太高,因此采取了經濟、實用的“平臺葫蘆牽引法”進行套裝。具體操作程序如下:在殼體的進口端外側搭一個平臺,平臺的水平面與殼體進口下兩側的導軌保持水平,將管束平穩地吊放在平臺上,管束兩側必須與殼體進口兩側位置保持一致,將兩只3~5t的“葫蘆”分別與殼體和管束的兩側固定,然后同時拉動兩側“葫蘆”的鏈條,使管束兩側平衡地滑入殼體內。     2·3 管束試壓與查漏     由于高螺紋管換熱器的特殊結構,如果換熱管中間發生泄漏,只有堵管,無法調換管子。而管束的查漏又十分困難,因為換熱管的漏點往往十分細小,在水池中極難準確判定漏點位置,這是此類產品的一個工藝難題。所以,如何快速、準確的判斷漏點的位置是高螺紋管換熱器的一個最重要的工藝要點。在試壓過程中,采取了向管束內層打壓,打壓后完全浸入大型水池中密封試壓、查漏的方法。因為漏點象針孔一樣極小,無法正確判定漏點是位于哪一根管子,經過反復的分析研究,最后考慮做一個試壓工裝(如圖2所示)。                              在某根管子的前管板端管孔內裝入試壓工裝Ⅰ,后管板端裝入試壓工裝Ⅱ,堵塞管子,再向試壓工裝Ⅰ管接頭進氣口打壓。但由于每根管道需要一一查漏,時間比較長,于是利用坐標定位的方式,來確定漏點的位置。若掌握管子與管子之間的間隙較小而漏點的小水泡永遠是垂直于水面向上漂的特性,就會很容易找出管道的微漏區域。如果發現某根管道附近水面上有水泡出現,那么就要仔細觀察小水泡是否連續不斷地沿著管壁往上冒出來。采用此方法,一般只需2~3h就能成功的查出漏點位置。     3 結束語     高螺紋管換熱器是杭氧換熱設備有限公司在其他類型換熱器的基礎上開發出的新一代換熱器,經過努力,已經攻克了許多制造上的難題,摸索出了一套較完善、較成熟的制造工藝方法,同時積累了許多寶貴的經驗,為該產品真正走向市場,提高公司在市場的競爭力打下了扎實的基礎。
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