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蒸发器矩形薄管板的制作变形控制
来源: | 作者:姚羽飞 | 发布时间: 2019-06-20 | 82 次浏览 | 分享到:

随着国家对环保要求的日益提高,工业企业废水采取减量减排甚至零排放,由日本某公司设计本公司制造的蒸发浓缩系统在这一领域得到了很多客户的使用。

蒸发器是蒸发浓缩系统的核心设备,蒸发器制造关键是矩形管板制造过程的变形控制,如果变形过大,会导致管板与管箱密封面的泄漏。本文总结大量的实践经验,针对性的提出了提出完整的相关制作工艺

 

蒸发器两端矩形管板中心线与蒸发器筒体的中心线垂直,矩形管板与蒸发器筒体间采用矩形短节连接。

由于矩形管板比较薄,管板厚度与长度比为1.25%左右,在制造过程中极易产生变形,主要包括:(1)管板与短节焊接时的变形;(2)管板在加工管孔过程中固定或支撑不当产生的变形;(3)管板短节与蒸发器筒体焊接引起的变形;(4)换热管与管板胀接时的应力引起的变形。

为解决上述(1)和(3)引起的变形,我们把管板与蒸发器筒体的连接短节分成2段(短节A与短节B),短节A与管板在管板加工前焊接,短节B与蒸发器筒体焊接。

1 管板与短节焊接时的变形控制

为了保证管板在管孔和密封面机加工后的平面度,在机加工前应该把矩形管板和矩形短节A焊接成一体焊接时把两块管板点焊固定在一起,然后把短节A分别按图纸要求点焊固定到管板上,然后从中间向两边快速焊接(大电流,快速焊),一方面可以避免焊接速度慢的热量聚集导致较大的热变形,一方面通过对称焊可以防止管板的不规则翘曲。焊接完成后,把两块管板分开,检查管板的平面度,平面度在2mm范围以内为合格。如果超出范围,可以采用液压机矫形或火焰矫形。

2 管板在加工管孔过程中固定或支撑不当产生的变形控制

在管板机加工时,首先是装夹校平,管板上表面不平度调整到0.2mm内,x.y方向以管板4边为基准找正,注意要在管下面12个等高块(均布)防止加工管孔时管板所受切削力引起的变形。必要时管板上8个均布管孔位置孔先打成Φ15孔用M14螺栓与工作台固定。

3 管板短节与蒸发器筒体焊接引起的变形控制

为了保证管板间的距离,有效控制出口侧的换热管伸出长度,防止管板短节与蒸发器筒体焊接引起管板的变形,首先将短节B与焊在管板上的短节A通过焊接垫板点焊固定在一起,然后分多步安装焊接,减少累积误差。

1) 装配蒸汽入口侧管板短节B,根据筒体的大小和焊接收缩经验值,管板比图纸要求的尺寸多伸出5~8mm。焊接从短节B中间往2侧对称焊接。短节B焊接完成并彻底冷却后,把短节A与短节B焊接成一体。

2) 焊接完全冷却后,测量实际收缩量。用来作为蒸汽出口侧管板装配短节伸出长度余量的参考值。

3) 安装出口侧管板,根据入口侧的收缩余量,控制两侧管板距离。

4) 焊接完成,测量管板间距。

在管板短节与蒸发器筒体焊接时,控制焊接速度,并按适当的焊接顺序焊接,尽量减少变形量。

 

4换热管与管板胀接时的应力引起的变形控制

在胀接过程中,由于胀管器胀管头使换热管端部在管板内部分产生塑性变形,同时在管板的管孔附近产生一定的残余应力,这种应力的累积会使管板有产生变形的趋势。在胀管过程中,必须要采取一定措施,避免管板表面产生外凸或者内凹的现象。