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騰宇鈦業談大型鈦列管式換熱器管板的加工

發布時間:2024-03-06 21:39:30 瀏覽次數 :

在工業領域,列管式換熱器的作用可以滲透到生產的各個環節,是不可或缺的生產要素之一。列管式換熱器得益于其較低的加工成本和較低的加工難度,已經廣泛運用于各個工廠的生產中,隨著科技技術的進步,其工學結構和工作效率已經達到了較穩定的水平。

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但是,隨著發展的需要和工業生產線的擴大,小中型的列管式換熱器已經不能滿足需求,大型的換熱器逐漸成為生產主流。而大型換熱器對于加工工藝和加工成本的要求是較高的,在這之中,管板的制造成本是占最大比例的。文本就列管式換熱器管板的加工特點進行介紹和分析。

一、管板的結構特點和加工要求

鈦換熱器的管板位于加熱器的前后面,部分管板可包裹到側面。大型管板的直徑約為6000mm,厚度一般大于35mm,并且配有厚度約為20mm的弓形折流板。整個換熱器的管孔呈現出三角形的排列特點,且孔徑大約為55mm。大型列管式換熱器的管控較多,一般來說管孔大于4000個,管控之間留有一定的距離。在制作管板的時候,最需要注意的就是保證管板、折流板和管孔三點一線。大型換熱器的管板加工要求較高,孔橋的加工指標誤差不得超過2% ,對前后管板的平整度的要求是不得有超過6mm的凹凸。除此之外,對管孔粗糙度、材料等都有相應的要求。

二、管板加工方法的選擇

目前對于管板的加工主要有三種方式,分別是劃線加工、鉆磨加工和機床加工,其中劃線加工和鉆模加工是我國工業領域常用的兩種方式。

但是,這些方法只適用于中小型管板加工,在管板加工趨于大型化的今天,這些方法顯然不能夠滿足生產需求。除此之外,上述的幾種方法加工難度較高,對于工人的技術水平也較高,不適合大型大量的生產。所以,對于大型換熱器的管板的加工,一定要根據現場的條件,根據管孔排列和材料材質的特點進行調整,具體方法見下文。

三、加工所需的工作設備

加工管板時首先要保證的就是穩定的水泥工作臺,相較于鋼制工作臺,水泥工作臺的造價低,結構也較為穩定,且能夠耐受一定的高溫,這些條件絕對滿足大型管板的制造。同時,要設施保護架和水池。保護架的作用:一是保護工作人員;二是保護管板,避免其因沖撞變形。水池的主要作用是給切割刀片降溫和潤滑,由于大型官辦的工程量較大,相較于潤滑油,水是更優的潤滑劑選擇。

除了上述兩種必備設備之外,用于大型管板加工的特需裝備還有以下幾種:

1、專用鉆頭

加工時,要先在管板和折流板上進行十字劃線,并以十字線為基準進行各部件的對齊和安裝,在安裝完成后,再進行鉆孔工作。由于大型管板的管孔孔徑較大,直接鉆孔會導致管腔的傾斜和破壞,所以講究“小孔擴大”。意思就是:先鉆處底孔,在對底孔進行擴孔處理。這樣一來就可以有效避免管孔的損傷。而這一步工作最需要注意的就是鉆頭的選用。所謂的“專用鉆頭”其實是根據管板的實際情況進行的鉆頭選擇,在選擇鉆頭時要根據管孔直徑、孔橋超差等一系列數據進行選擇。要保證不損傷管板的同時,高效地完成作業。

2、可調式刮刀

在實際操作中,管板管口參差不齊的坡口往往會成為加工的難題。破口較深時易導致焊接時應力的增加,而破口較小時又易導致焊接不夠牢固的情況發生。所以,為了保證管口的焊接合格以及換熱器的正常工作,一定要選用可調式的坡口刮刀。經過刮刀處理后,各管口的坡口深淺一致,利于焊接工作的開展。

3、擴孔模

在鉆孔和擴孔過程中,如果鉆頭定位不良,甚至發生偏移時,會導致軸向切力不均,從而增大孔橋的超差,最終會導致整個管板的固定不良。擴孔模可以有效解決此類問題。擴孔模是使用在鉆頭上的模具,起主要作用是強化鉆頭的定位和導向步驟,除此之外還有增加鉆頭剛性的功能。擴孔模一般使用在鉆床距管板較遠的情況下,它能夠在很大程度上修正誤差和偏角,使鉆頭作業的位置更加精準。但是,擴孔模的使用終歸是補漏之策,為了降低加工成本,工作人員在準備階段就應該將鉆頭和管板的位置安排到位。

4、劃窩模及定位銷

在換熱器工作的過程中,前管板的負荷較高,負荷主要來源于工作中產生的高熱。所以,為了保證換熱器的性能正常,一般不選用前管板進行劃窩。而后管板在運轉過程中承受的溫度相對較低,所以有限選用后管板劃窩,以保證管板和折流板之間的連接緊密而準確。

劃窩模要根據實際情況進行計算后進行試驗,再經過修正和調整后進行正式地劃窩,劃窩的位置將直接決定整個換熱器的結構是否足夠穩定。除此之外需要提及的就是定位銷,定位銷是決定劃窩模精度的重要因素之一。定位銷又分為圓形和無間隙型兩種,其中無間隙型定位銷能夠大大減小工學誤差,從而使各部件的連接更為合理和穩定,增加換熱器使用壽命。

四、加工的環節和內容

1、模擬階段

大型管板的加工要求較高,其過程和工藝要求都較為復雜,為了保證正式加工時管板的質量可以得到保障,合理的模擬實驗是必不可少的。具體的實驗材料要根據施工現場的條件選擇。實驗的主要內容如下:

(1)孔橋的超差測量:根據管板加工條件,在管板上劃窩并鉆底孔。完成后對每個孔橋之間的距離進行測量,在測量結束后對數據進行超差的計算,對比標準數值判斷是否合格。此外,在鉸孔后要對孔徑進行測量,保證其在正常范圍內。

(2)管板移位和搖臂鉆偏離導致的誤差:按照管板和折流板厚度的一般制作實驗道具,并將道具進行焊接。之后將搖臂鉆移動至最大偏離處,分別對A - A 中心位置的兩端進行打孔,觀察在兩端作業時搖臂鉆是否有上升的情況,如果有則說明管孔軸線不平行。除此之外,要對A - A 兩端孔橋厚度的差值進行計算,便于之后用擴孔模進行修正。(具體操作可見于圖a)圖a 管板移位和搖臂鉆偏離導致的誤差實驗。

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2、加工準備

完成加工前的試驗后,就要進行正式加工的準備工作。主要的內容有:機床的安裝和試用、搭建水泥工作臺并保證其平整度、準備冷卻水池等。同時,要保證加工工人的專業水平達標,能夠高效地操作機床。

3、特殊加工工藝

主要涉及的工藝有以下幾種:Ⅰ對管板和折流板進行十字劃線。Ⅱ在后管板上劃窩。Ⅲ按照前管板、折流板、后管板的順序進行裝配,并保證后管板在整個管板的最上方。Ⅳ對不合格的支撐孔進行二次鉆孔并擰上螺栓。Ⅴ將折流板外緣和后管板進行焊接。Ⅵ鉆底孔并用定位銷穩定孔模。Ⅶ使用鉸孔模對底孔進行修正。Ⅷ以換熱空孔為基準進行定位。Ⅸ再次對支撐孔進行檢查和加工。

五、結束語

在工業生產如此重要的現代社會,保證生產的穩定性就是保證人民生活和國家發展的穩定。大型列管式換熱器已經逐漸成為工業生產領域的必備設施,其加工質量直接影響到生產效率,而管板作為整個換熱器中最重要的結構之一,其加工質量更是決定了整個換熱器能否正常有效地工作。隨著換熱器的大型化生產,管板的加工也趨向于大型化,這對加工的工藝提出了更高的要求。本文著重探究了大型管板的制作流程和加工工藝,望本文內容對今后大型列管式換熱器管板的加工有啟示作用。

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參考文獻:

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