CN103335543A - 固定管板换热器管束与筒体的装配工艺 - Google Patents

固定管板换热器管束与筒体的装配工艺 Download PDF

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胡沛德
刘鹏
周金秀
孟静
刘志胜
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Abstract

本发明属于管壳式换热器的制造领域，具体涉及一种固定管板换热器管束与筒体的装配工艺，管板I与拉杆通过螺纹连接；通过定距管控制折流板间距，将折流板固定；拧紧拉杆螺母；将换热管依次穿过折流板和管板I；管板I与筒体组对；之后，先不焊接，先将换热管一端（即前端）与管板I焊接，再将管板I中心位置换热管的另一端（即末端）与管板II焊接，然后顺次焊接管板I、管板II与筒体之间连接的焊缝，之后将其余换热管的末端与管板II焊接，最后再进行一次整体消除应力退火处理，消除换热管所受的拉应力。利用换热管对管板I、管板II的约束力，控制管板I、管板II与筒体连接焊缝的焊接变形量，确保管板与管箱隔板连接处的密封性能。

Description

固定管板换热器管束与筒体的装配工艺
技术领域
本发明涉及一种固定管板换热器管束与筒体的装配工艺，属于管壳式换热器的制造领域。
背景技术
换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械及其他许多工业部门广泛使用的一种通用设备。在化工厂中，换热器的投资约占总投资的10%-20%，在炼油厂中，约占总投资的35%-40%。
在各种换热器中，由于管壳式换热器单位体积内能够提供较大的传热面积，且传热效果比较好，适用性比较强，所以是工业生产中应用最广泛的换热器。
在管壳式换热器中，相同直径的情况下，固定管板式换热器能排的换热管数量最多，换热面积最大，而且结构简单，密封性较好，不会发生内漏。所以，在工业生产中固定管板式管壳换热器被大量的采用。
固定管板式管壳换热器结构如图1所示，在制造过程中，目前所使用的固定管板换热器筒体与管束的装配工艺为：管板I1与拉杆5通过螺纹连接→按图纸要求，通过定距管4控制折流板间距，将折流板3固定→拧紧拉杆螺母6→将换热管7依次穿过折流板3和管板I1→管板I1与筒体2组对→管板II8与筒体2组对→管板I1与筒体2焊接→管板II8与筒体2焊接→按图纸要求调整换热管7伸出管板I1端面的长度→换热管7与管板I1焊接→换热管7与管板II8焊接→换热管7与管板I1胀接→换热管7与管板II8胀接。由于固定管板换热器的管板都比较薄，按照以上装配工艺，焊接之后管板的变形量非常大，特别是大直径的换热器，焊接之后管板II8的端面会鼓成一个球面，这样会导致管板中间位置的换热管长度不够，管板与管箱隔板连接处的密封性能不好。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种固定管板换热器管束与筒体的装配工艺，能够控制管板与筒体焊接时的变形，确保管板与管箱隔板连接处的密封性能。
本发明所述的固定管板换热器管束与筒体的装配工艺，包括以下步骤：
①管板I与拉杆通过螺纹连接；
②通过定距管控制折流板间距，将折流板固定；
③拧紧拉杆螺母；
④将换热管依次穿过折流板和管板I；
⑤管板I与筒体组对；
⑥按实际要求调整换热管伸出管板I端面的长度；
⑦换热管与管板I焊接；
⑧将管板I中心位置的换热管的末端与管板II焊接；
⑨管板I与筒体焊接；
⑩管板II与筒体焊接；
Figure BDA00003297021300021
管板I中心位置以外部位的换热管的末端与管板II焊接；
Figure BDA00003297021300022
换热管与管板I胀接；
Figure BDA00003297021300023
换热管与管板II胀接；
Figure BDA00003297021300024
进行整体消除应力退火处理，消除换热管所受的拉应力。
本装配工艺中，管板I与筒体组对结束之后，先不焊接，而是先将换热管一端（即前端）与管板I焊接，再将管板I中心位置换热管的另一端（即末端）与管板II焊接，然后顺次焊接管板I、管板II与筒体之间连接的焊缝，之后将其余换热管的末端与管板II焊接，从而利用换热管对管板I、管板II的约束力，控制管板I、管板II与筒体连接焊缝的焊接变形量，最后再进行一次整体消除应力退火处理，就可以消除换热管所受的拉应力。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本固定管板换热器管束与筒体的装配工艺较传统工艺更为合理，将管板与筒体组对后，先将换热管与管板I焊接，再将管板I中心部位的少量换热管与管板II焊接，之后再焊接管板与筒体连接处的焊缝，利用换热管对管板的约束力控制管板I、管板II与筒体连接焊缝的焊接变形量，克服了传统工艺中管板变形量大的问题，确保了管板与管箱隔板连接处的密封性能，保证固定管板换热器的质量并延长其使用寿命。
附图说明
图1是固定管板式管壳换热器的结构示意图。
图中：1、管板I；2、筒体；3、折流板；4、定距管；5、拉杆；6、拉杆螺母；7、换热管；8、管板II。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
固定管板式管壳换热器结构如图1所示，固定管板换热器管束与筒体的装配工艺为：固定管板换热器管束与筒体的装配工艺为：管板I1与拉杆5通过螺纹连接→通过定距管4控制折流板3间距，将折流板3固定→拧紧拉杆螺母6→将换热管7依次穿过折流板3和管板I1→管板I1与筒体2组对→按实际要求调整换热管7伸出管板I1端面的长度→换热管7与管板I1焊接→将管板I1中心位置的换热管7的末端与管板II8焊接→管板I1与筒体2焊接→管板II8与筒体2焊接→管板I1中心位置以外部位的换热管7的末端与管板II8焊接→换热管7与管板I1胀接→换热管7与管板II8胀接→整体进行消除应力退火处理，消除换热管所受的拉应力。
本装配工艺中，管板I1与筒体2组对结束之后，先不焊接，而是先将换热管7一端（即前端）与管板I1焊接，再将管板I1中心位置换热管7的另一端（即末端）与管板II8焊接，然后顺次焊接管板I1、管板II8与筒体2之间连接的焊缝，之后将其余换热管7的末端与管板II8焊接，从而利用换热管7对管板I1、管板II8的约束力，控制管板I1、管板II8与筒体2连接焊缝的焊接变形量，最后再进行一次整体消除应力退火处理，就可以消除换热管所受的拉应力。
以柴油加氢装置所需的固定管板式换热器为例，其直径都在1600mm以上，管板厚度在60mm-80mm之间，换热管数量都在1900根以上，以下是采用传统装配工艺与本发明所述工艺所得固定管板换热器的数据对比：
采用传统工艺，管板中间的变形量都在5mm以上，而管板上隔板槽深度为5mm，结果使得管箱隔板跟管板连接的部位没法密封；
而采用本发明所述工艺，管板中间的变形量都控制在了1mm之内，有的甚至达到了零变形，从而确保了管板与管箱隔板的密封性能，保证了换热器的质量。
由上述数据可知，通过本装配工艺得到的固定管板换热器能够克服传统工艺中出现的管板变形量大（如：管板的端面鼓成球面）的问题，从而确保管板与管箱隔板连接处的密封性能，保证固定管板换热器的质量并延长其使用寿命。

Claims (1)

1.一种固定管板换热器管束与筒体的装配工艺，其特征在于：包括以下步骤：
①管板I（1）与拉杆（5）通过螺纹连接；
②通过定距管（4）控制折流板间距，将折流板（3）固定；
③拧紧拉杆螺母（6）；
④将换热管（7）依次穿过折流板（3）和管板I（1）；
⑤管板I（1）与筒体（2）组对；
⑥按实际要求调整换热管（7）伸出管板I（1）端面的长度；
⑦换热管（7）与管板I（1）焊接；
⑧将管板I（1）中心位置的换热管（7）的末端与管板II（8）焊接；
⑨管板I（1）与筒体（2）焊接；
⑩管板II（8）与筒体（2）焊接；
管板I（1）中心位置以外部位的换热管（7）的末端与管板II（8）焊接；
换热管（7）与管板I（1）胀接；
Figure FDA00003297021200013
换热管（7）与管板II（8）胀接；
整体进行消除应力退火处理，消除换热管所受的拉应力。
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