高螺纹管换热器制造工艺开发

点击：2228 日期：[ 2014-04-26 21:53:56 ]

高螺纹管换热器制造工艺开发夏　芝　水 (杭州杭氧换热设备有限公司) 摘要：针对新开发的高螺纹管换热器的结构特点,介绍了该类产品在制造工艺上的特殊性,在产品的装配、穿管、试压和查漏等一系列工艺难题上进行了探索,并提出了解决方法。关键词：换热器;高螺纹管;制造工艺 1·高螺纹管换热器简介换热器作为压缩机、膨胀机等机械设备的重要辅助装置,在冶金、化工行业有着广泛的用途。其换热性能、阻力性能的优劣,直接影响着整个机组的运行状况,因此设计、制造质量的好坏,将会对系统的性能、能耗等指标产生非常大的影响。杭氧换热设备有限公司设计和制造的换热管形式多种多样,有光管、低螺纹管、圆翅片胀管、方翅片胀管和三维内外肋管等,最近又开发出了整体轧翅的高螺纹管。高螺纹管换热器的换热和阻力性能优于其他形式的换热器,特别是阻力方面,在相同条件下,比方翅片的结构形式小很多,直接降低了压缩机的能耗。2005年,杭氧换热设备有限公司已经制造了很多台高螺纹管换热器,已运用在首钢、侨源、神木、金山石化、山西海鑫和唐山宝泰等项目的氮压机、空压机上,使用效果良好。但是,由于高螺纹管换热器结构的特殊性,其制造工艺比较复杂,某些工序的制作过程与其他换热器不同,有一定的难度需要经过不断的摸索,才能找出行之有效的解决方法,使得该类产品具有成熟制造工艺。 2·制造工艺的实践以下介绍高螺纹管换热器在制造过程中的几个主要问题。 2·1　穿管换热管的结构如图1所示。图1换热管结构示意图换热管管束的制作首先要定位正确。为保证管束的正确定位,首先在定位装夹座上装上过渡板,在一端装上前管板,然后在前管板下装下侧板,此时一定要保持前管板与下侧板的垂直。再自下而上分别在前管板上穿管,在每根管子的另一端装上导向杆。由于导向杆起到导向作用,使得后管板的安装及穿管也变得非常容易,这样既保证了速度又不会发生“卡死”现象,即使管板钻孔有误差,也能保证顺利穿管。最后进行管板与高螺纹管的连接。不论是何种形式的冷却器,管板与管子的连接是冷却器质量的关键所在,而连接方式一般采用焊接法和胀接法两种。根据介质、压力不同,通过分析决定采用胀接法胀管。因为高螺纹管管壁薄,容易产生过胀,影响胀管质量,而胀管质量的好坏直接影响冷却器使用性能及寿命,关系到设备能否正常运行。为保证产品质量,用胀管控制仪、量缸表严格控制高螺纹管胀管率,保证胀管端的管壁减薄率在5%~8%之间,杜绝在胀管过程中过胀现象的发生。 2·2　套装高螺纹管换热器主要分为管束和壳体,这两大块分别是独立制作然后组装而成,套装是该产品的一个重要环节,由于空分设备等级的大型化,冷却器也是不断地向大型化方向发展,因此管束和壳体的套装问题变得越来越突出,难度也越来越大。如海鑫项目配套的冷却器G2K30,长度为7m,重量达16t,因此壳体内的导轨安装要求非常高,必须保证在同一水平面上。为此,采取了在焊接时控制变形及两焊工分别在在两导轨作业区同时分段施焊等工艺措施,保证了管束与壳体的套装。在套装时,如果为每台产品专门设计专用装置,成本太高,因此采取了经济、实用的“平台葫芦牵引法”进行套装。具体操作程序如下:在壳体的进口端外侧搭一个平台,平台的水平面与壳体进口下两侧的导轨保持水平,将管束平稳地吊放在平台上,管束两侧必须与壳体进口两侧位置保持一致,将两只3~5t的“葫芦”分别与壳体和管束的两侧固定,然后同时拉动两侧“葫芦”的链条,使管束两侧平衡地滑入壳体内。 2·3　管束试压与查漏由于高螺纹管换热器的特殊结构,如果换热管中间发生泄漏,只有堵管,无法调换管子。而管束的查漏又十分困难,因为换热管的漏点往往十分细小,在水池中极难准确判定漏点位置,这是此类产品的一个工艺难题。所以,如何快速、准确的判断漏点的位置是高螺纹管换热器的一个最重要的工艺要点。在试压过程中,采取了向管束内层打压,打压后完全浸入大型水池中密封试压、查漏的方法。因为漏点象针孔一样极小,无法正确判定漏点是位于哪一根管子,经过反复的分析研究,最后考虑做一个试压工装(如图2所示)。在某根管子的前管板端管孔内装入试压工装Ⅰ,后管板端装入试压工装Ⅱ,堵塞管子,再向试压工装Ⅰ管接头进气口打压。但由于每根管道需要一一查漏,时间比较长,于是利用坐标定位的方式,来确定漏点的位置。若掌握管子与管子之间的间隙较小而漏点的小水泡永远是垂直于水面向上漂的特性,就会很容易找出管道的微漏区域。如果发现某根管道附近水面上有水泡出现,那么就要仔细观察小水泡是否连续不断地沿着管壁往上冒出来。采用此方法,一般只需2~3h就能成功的查出漏点位置。 3　结束语高螺纹管换热器是杭氧换热设备有限公司在其他类型换热器的基础上开发出的新一代换热器,经过努力,已经攻克了许多制造上的难题,摸索出了一套较完善、较成熟的制造工艺方法,同时积累了许多宝贵的经验,为该产品真正走向市场,提高公司在市场的竞争力打下了扎实的基础。

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