CN104191069B - 一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺 - Google Patents

Abstract

一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，依次包括外置空气导管、空气进风管的组装，封头、外部翅片换热管的组装，外部翅片换热管、外置空气导管、空气进风管、夹套管的组装，异形法兰、烟气导管、堵板的组装，进风法兰、加强管的组装，换热环、空气射流管、弯管、中间导管的组装，烟气导管、烟气出口法兰、烟气出口管的组装，以及挡流板、吊耳的组装一共八个组装步骤，步骤之间衔接性很好，方法步骤得当，利于提高生产效率，同时，焊接工艺灵活多变，使得焊接变形量很小，大大提高了焊缝质量。本设计不仅焊接质量较好，而且生产效率较高。

Description

一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺

技术领域

本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，具体适用于提高焊缝质量与生产效率。

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分广泛应用的一种通用设备，近年来，随着对产品质量、污染物排放、余热回收以及控制精度的要求不断提高，辐射管加热技术在换热器领域得到了大范围推广与应用，同时也对辐射管烧嘴用烟气余热换热器的制作工艺提出了高要求。

中国专利，授权公告号为CN202973984U，授权公告日为2013年6月5日的实用新型专利公开了一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器，属于换热或空气预热装置，所述的烟气导管内同轴设置有一换热管，冷空气导管和热空气导管均与换热管同轴设置于换热管内，冷空气导管位于换热管内的低温端一侧，热空气导管位于换热管内的高温端一侧，空气进口穿过换热管并从烟气进口一侧的管壁伸出，热空气导管的出气口从换热管上靠近烟气导管上烟气进口的管壁伸出。虽然该实用新型能利用高温烟气的余热对助燃空气进行加热，形成自身热能转换成热空气的循环利用，但其并没有公开辐射管烧嘴用烟气余热换热器这类换热器的制作工艺，无法提高换热器的生产效率，此外，换热器在制作过程中需要大量的焊接，其焊接质量直接关系到最终换热器的质量，该设计对焊接工艺也没有公开，因而无法提高焊接质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的焊接质量较差、工作效率较低的缺陷与问题，提供一种焊接质量较好、工作效率较高的辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，所述制作工艺依次包括以下步骤：

第一步：外置空气导管、空气进风管的组装：

先将空气进风管的顶端与外置空气导管的左端焊接以使空气进风管、外置空气导管垂直连接且相通，焊接时，空气进风管顶端、外置空气导管左端的连接处的外表面施满焊，再在外置空气导管外侧部上远离空气进风管的部位安装至少一个半圆支撑组，然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

第二步：封头、外部翅片换热管的组装：

先将封头与外部翅片换热管的右端进行外径对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后在外部翅片换热管的外侧部上安装至少一个半圆支撑组，安装后即可完成本步骤的组装；

第三步：外部翅片换热管、外置空气导管、空气进风管、夹套管的组装：

先将外置空气导管沿从左到右的方向插入外部翅片换热管的内部，再将夹套管的右端套在外置空气导管、空气进风管交接处的外部进行定位，夹套管、外部翅片换热管结构一致，定位后，外部翅片换热管、外置空气导管、夹套管同轴线，夹套管、外部翅片换热管的交接处与空气进风管同轴线，夹套管右端底部设置的夹套管右下弧线口与外部翅片换热管左端底部设置的外部翅片换热管左下弧线口拼接成一个供空气进风管底端穿过的内空气进风管穿孔，然后在夹套管、外部翅片换热管交接处的外表面施满焊，再在空气进风管、内空气进风管穿孔交接处的外表面施满焊，然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

第四步：异形法兰、烟气导管、堵板的组装：

先将烟气导管的右端与堵板对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后将外部翅片换热管沿从左到右的方向插入烟气导管的内部，再将异形法兰套设在短烟气导管左端开口的外部，短烟气导管与烟气导管结构一致，套设后，异形法兰上位于短烟气导管下方的部位长于异形法兰上位于短烟气导管上方的部位，异形法兰上的螺栓孔以短烟气导管的纵剖线为对称线对称分布，短烟气导管右端开口的底部开设有短烟气导管弧线口，然后对异形法兰、短烟气导管交接处的内、外侧施双面满焊，再将短烟气导管沿左到右的方向套设在夹套管的右端，套设后，短烟气导管、烟气导管的交接处与空气进风管同轴线，短烟气导管上的短烟气导管弧线口与烟气导管左端底部开设的烟气导管弧线口拼接成一个供空气进风管底端穿过的外空气进风管穿孔，此时即可完成本步骤的组装；

第五步：进风法兰、加强管的组装：

先将加强管沿着空气进风管从下向上套进，直至加强管的顶部与外空气进风管穿孔相接触，再将进风法兰沿着空气进风管从下向上套进，直至进风法兰与加强管的底部垂直接触，进风法兰上的螺栓孔以空气进风管底端截面的圆心为对称点对称均布，然后焊接加强管、外空气进风管穿孔之间的角焊缝，再焊接空气进风管、加强管与进风法兰之间的内外角焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

第六步：换热环、空气射流管、弯管、中间导管的组装：

先将中间导管的右端与弯管的顶端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，再将弯管的底端插入夹套管左端底部设置的弯管穿孔中，然后将换热环沿左到右的方向从中间导管的外部套进，直至换热环的右端与夹套管的左端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，焊接后，换热环、中间导管、夹套管同轴线，再将弯管底端上延伸至弯管穿孔之外的部位与空气射流管的顶端对齐，并在对齐处的外表面施单面满焊，焊接后即可完成本步骤的安装；

第七步：烟气导管、烟气出口法兰、烟气出口管的组装：

先将烟气出口法兰套设在烟气出口管顶端的外部，套设后，烟气出口法兰、烟气出口管相垂直，烟气出口法兰上的螺栓孔以烟气出口管顶端的圆心为对称点对称分布，再将烟气出口法兰、烟气出口管点焊固定，然后焊接烟气导管右端顶部开设的烟气导管出气口与烟气出口管在外侧的环焊缝，再焊接烟气出口法兰与烟气出口管之间的内、外环焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

第八步：挡流板、吊耳的组装：

所述挡流板包括支撑横板与支撑竖板，先将支撑横板的底部与支撑竖板的顶部垂直对中连接以组装成挡流板，再将挡流板与异形法兰上位于短烟气导管下方的部位点焊固定连接，然后在烟气导管上近短烟气导管部位的顶部安装吊耳，吊耳、烟气导管相接触处的周边施满焊，焊接后即可完成本步骤的组装；

第九步：验收：

对上述八个步骤之后所制得的组装物进行整体验收，验收合格后即可结束所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，并得到所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器。

所述验收包括：

首先，气密性渗漏检查，压力为0.6MPa，并保压10分钟，无泄漏；

其次，以安装图为依据，检查安装尺寸；

再次，检查所有法兰上螺栓孔的对称性。

所述第一步、第二步中，所述半圆支撑组的安装方式为：

所述半圆支撑组包括四个沿外置空气导管或外部翅片换热管的圆形横截面均匀设置的半圆支撑，该半圆支撑由弧形板、平直段组成，弧形板的底部与平直段的一面垂直连接，平直段的另一面与外置空气导管或外部翅片换热管的外侧部相连接，并在连接处的两侧各点焊一处，点焊长度为10mm。

所述第一步、第三布中，所述气密性渗漏检查是指：采用封堵形式通气0.6MPa试漏焊缝，无漏气现象即为合格。

所述第五步中，所述加强管、外空气进风管穿孔之间角焊缝的焊接，以及空气进风管、加强管与进风法兰之间内外角焊缝的焊接，都采用小电流对称施焊。

所述第八步中：

所述支撑横板、支撑竖板之间的焊接方式为：在支撑横板、支撑竖板的连接处双面点焊，每面点焊3处，点焊长度为10mm；

所述挡流板与异形法兰的点焊方式为：支撑横板与异形法兰双面点焊2处，支撑竖板与异形法兰双面点焊2处，点焊长度都为15mm。

所述支撑竖板为梯形结构，所述支撑横板包括相互连接的横板顶面与横板侧面，横板顶面、横板侧面的内夹角为钝角，横板顶面的底部的正中部位与支撑竖板的顶边垂直连接，横板侧面的内侧的正中部位与支撑竖板的左侧边垂直连接。

所述烟气导管、外部翅片换热管、外置空气导管、空气进风管、加强管、中间导管都为不锈钢无缝圆管，所述堵板为不锈钢圆形板。

所述换热环采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料；所述异形法兰、烟气出口法兰、进风法兰都采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料，且内圆比设计半径小2–5mm、外圆比设计半径大2–6mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺依次包括八个组装步骤与一个验收步骤，其中，八个组装步骤依次为“外置空气导管、空气进风管的组装”、“封头、外部翅片换热管的组装”、“外部翅片换热管、外置空气导管、空气进风管、夹套管的组装”、“异形法兰、烟气导管、堵板的组装”、“进风法兰、加强管的组装”、“换热环、空气射流管、弯管、中间导管的组装”、“烟气导管、烟气出口法兰、烟气出口管的组装”、“挡流板、吊耳的组装”，上述步骤充分考虑了辐射管烧嘴用烟气余热换热器的构造特点，依其结构设计，不仅每个步骤都便于进行，而且步骤之间衔接性很好，相互之间不会产生妨碍，方法步骤得当，利于提高生产效率。因此，本发明的生产效率较高。

2、本发明一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺在进行过程中，需要进行大量的焊接操作，焊接的部位多样，焊接难度很高，如管对管、片对管、角焊缝、环焊缝、内外焊缝、双侧焊缝、法兰盘与圆管之间的焊缝，以及拼接的穿孔与圆管之间的焊缝等等，本设计针对不同的焊接部位采用了不同的焊接工艺，使得焊接变形量很小，大大提高了焊缝质量，经实际检测，不仅各尺寸满足精度要求，而且焊缝探伤检验合格。因此，本发明的焊接质量较好。

3、本发明一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺中公开了多个法兰的安装，安装时，本设计强调法兰上螺栓孔的各种对称，该强调的目的在于各个法兰不仅要与本设计中所采用的某些零部件连接，还要与其他设备的法兰通过螺栓连接使用，若无法保证法兰上螺栓孔的对称布置，易造成本工艺制造出的换热器无法与其他设备顺利连接，进而导致换热器无法上机使用。因此，本发明能够增强换热器的使用简易度。

附图说明

图1是本发明中外置空气导管、空气进风管的组装示意图。

图2是半圆支撑的结构示意图。

图3是图1中外置空气导管、半圆支撑组的连接示意图。

图4是封头、外部翅片换热管的组装示意图。

图5是外置空气导管、外部翅片换热管的插入示意图。

图6是夹套管、外置空气导管的组装示意图。

图7是烟气导管、堵板的组装示意图。

图8是图7中烟气导管、堵板的连接处的放大示意图。

图9是异形法兰、短烟气导管的组装示意图。

图10是图9的M向视图。

图11是异形法兰、短烟气导管与夹套管、烟气导管的组装示意图。

图12是进风法兰、加强管与空气进风管的组装示意图。

图13是图12的B向视图。

图14是弯管、中间导管与夹套管的组装示意图。

图15是换热环、空气射流管与弯管、中间导管的组装示意图。

图16是烟气出口法兰、烟气出口管与烟气导管的组装示意图。

图17是挡流板、吊耳的组装示意图。

图18是挡流板的主视图与仰视图。

图19是挡流板与异形法兰的焊接示意图。

图20是吊耳与烟气导管的焊接示意图。

本设计中的上下左右视向均以图中的位置为准。

图中：换热环1、半圆支撑组2、弧形板21、平直段22、夹套管3、夹套管右下弧线口31、弯管穿孔32、挡流板4、支撑横板41、横板顶面411、横板侧面412、支撑竖板42、异形法兰5、烟气导管6、短烟气导管61、短烟气导管弧线口611、烟气导管弧线口62、烟气导管出气口63、烟气出口法兰7、烟气出口管8、堵板9、封头10、外部翅片换热管11、外部翅片换热管左下弧线口111、外置空气导管12、空气进风管13、内空气进风管穿孔131、外空气进风管穿孔132、进风法兰14、加强管15、空气射流管16、弯管17、中间导管18、吊耳19。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1–图20，一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，所述制作工艺依次包括以下步骤：

第一步：外置空气导管12、空气进风管13的组装：

先将空气进风管13的顶端与外置空气导管12的左端焊接以使空气进风管13、外置空气导管12垂直连接且相通，焊接时，空气进风管13顶端、外置空气导管12左端的连接处的外表面施满焊，再在外置空气导管12外侧部上远离空气进风管13的部位安装至少一个半圆支撑组2，然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

第二步：封头10、外部翅片换热管11的组装：

先将封头10与外部翅片换热管11的右端进行外径对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后在外部翅片换热管11的外侧部上安装至少一个半圆支撑组2，安装后即可完成本步骤的组装；

第三步：外部翅片换热管11、外置空气导管12、空气进风管13、夹套管3的组装：

先将外置空气导管12沿从左到右的方向插入外部翅片换热管11的内部，再将夹套管3的右端套在外置空气导管12、空气进风管13交接处的外部进行定位，夹套管3、外部翅片换热管11结构一致，定位后，外部翅片换热管11、外置空气导管12、夹套管3同轴线，夹套管3、外部翅片换热管11的交接处与空气进风管13同轴线，夹套管3右端底部设置的夹套管右下弧线口31与外部翅片换热管11左端底部设置的外部翅片换热管左下弧线口111拼接成一个供空气进风管13底端穿过的内空气进风管穿孔131，然后在夹套管3、外部翅片换热管11交接处的外表面施满焊，再在空气进风管13、内空气进风管穿孔交接处131的外表面施满焊，然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

第四步：异形法兰5、烟气导管6、堵板9的组装：

先将烟气导管6的右端与堵板9对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后将外部翅片换热管11沿从左到右的方向插入烟气导管6的内部，再将异形法兰5套设在短烟气导管61左端开口的外部，短烟气导管61与烟气导管6结构一致，套设后，异形法兰5上位于短烟气导管61下方的部位长于异形法兰5上位于短烟气导管61上方的部位，异形法兰5上的螺栓孔以短烟气导管61的纵剖线为对称线对称分布，短烟气导管61右端开口的底部开设有短烟气导管弧线口611，然后对异形法兰5、短烟气导管61交接处的内、外侧施双面满焊，再将短烟气导管61沿左到右的方向套设在夹套管3的右端，套设后，短烟气导管61、烟气导管6的交接处与空气进风管13同轴线，短烟气导管61上的短烟气导管弧线口611与烟气导管6左端底部开设的烟气导管弧线口62拼接成一个供空气进风管13底端穿过的外空气进风管穿孔132，此时即可完成本步骤的组装；

第五步：进风法兰14、加强管15的组装：

先将加强管15沿着空气进风管13从下向上套进，直至加强管15的顶部与外空气进风管穿孔132相接触，再将进风法兰14沿着空气进风管13从下向上套进，直至进风法兰14与加强管15的底部垂直接触，进风法兰14上的螺栓孔以空气进风管13底端截面的圆心为对称点对称均布，然后焊接加强管15、外空气进风管穿孔132之间的角焊缝，再焊接空气进风管13、加强管15与进风法兰14之间的内外角焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

第六步：换热环1、空气射流管16、弯管17、中间导管18的组装：

先将中间导管18的右端与弯管17的顶端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，再将弯管17的底端插入夹套管3左端底部设置的弯管穿孔32中，然后将换热环1沿左到右的方向从中间导管18的外部套进，直至换热环1的右端与夹套管3的左端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，焊接后，换热环1、中间导管18、夹套管3同轴线，再将弯管17底端上延伸至弯管穿孔32之外的部位与空气射流管16的顶端对齐，并在对齐处的外表面施单面满焊，焊接后即可完成本步骤的安装；

第七步：烟气导管6、烟气出口法兰7、烟气出口管8的组装：

先将烟气出口法兰7套设在烟气出口管8顶端的外部，套设后，烟气出口法兰7、烟气出口管8相垂直，烟气出口法兰7上的螺栓孔以烟气出口管8顶端的圆心为对称点对称分布，再将烟气出口法兰7、烟气出口管8点焊固定，然后焊接烟气导管6右端顶部开设的烟气导管出气口63与烟气出口管8在外侧的环焊缝，再焊接烟气出口法兰7与烟气出口管8之间的内、外环焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

第八步：挡流板4、吊耳19的组装：

所述挡流板4包括支撑横板41与支撑竖板42，先将支撑横板41的底部与支撑竖板42的顶部垂直对中连接以组装成挡流板4，再将挡流板4与异形法兰5上位于短烟气导管61下方的部位点焊固定连接，然后在烟气导管6上近短烟气导管61部位的顶部安装吊耳19，吊耳19、烟气导管6相接触处的周边施满焊，焊接后即可完成本步骤的组装；

第九步：验收：

对上述八个步骤之后所制得的组装物进行整体验收，验收合格后即可结束所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，并得到所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器。

所述验收包括：

首先，气密性渗漏检查，压力为0.6MPa，并保压10分钟，无泄漏；

其次，以安装图为依据，检查安装尺寸；

再次，检查所有法兰上螺栓孔的对称性。

所述第一步、第二步中，所述半圆支撑组2的安装方式为：

所述半圆支撑组2包括四个沿外置空气导管12或外部翅片换热管11的圆形横截面均匀设置的半圆支撑，该半圆支撑由弧形板21、平直段22组成，弧形板21的底部与平直段22的一面垂直连接，平直段22的另一面与外置空气导管12或外部翅片换热管11的外侧部相连接，并在连接处的两侧各点焊一处，点焊长度为10mm。

所述第一步、第三布中，所述气密性渗漏检查是指：采用封堵形式通气0.6MPa试漏焊缝，无漏气现象即为合格。

所述第五步中，所述加强管15、外空气进风管穿孔132之间角焊缝的焊接，以及空气进风管13、加强管15与进风法兰14之间内外角焊缝的焊接，都采用小电流对称施焊。

所述第八步中：

所述支撑横板41、支撑竖板42之间的焊接方式为：在支撑横板41、支撑竖板42的连接处双面点焊，每面点焊3处，点焊长度为10mm；

所述挡流板4与异形法兰5的点焊方式为：支撑横板41与异形法兰5双面点焊2处，支撑竖板42与异形法兰5双面点焊2处，点焊长度都为15mm。

所述支撑竖板42为梯形结构，所述支撑横板41包括相互连接的横板顶面411与横板侧面412，横板顶面411、横板侧面412的内夹角为钝角，横板顶面411的底部的正中部位与支撑竖板42的顶边垂直连接，横板侧面412的内侧的正中部位与支撑竖板42的左侧边垂直连接。

所述烟气导管6、外部翅片换热管11、外置空气导管12、空气进风管13、加强管15、中间导管18都为不锈钢无缝圆管，所述堵板9为不锈钢圆形板。

所述换热环1采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料；所述异形法兰5、烟气出口法兰7、进风法兰14都采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料，且内圆比设计半径小2–5mm、外圆比设计半径大2–6mm。

本发明的原理说明如下：

本发明公开了一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，主要包含材料准备、下料、零件加工、装配、焊接步骤，所有材料为正品，所有零件均用数控等现代化机床下料加工以达到设计精度要求，借助内装配工装、外装配工装、内焊接工装、外焊接工装按程序进行装配，并按程序进行环缝、端缝和其它部份的焊接，所有接头处都开有合适的坡口，针对不同的部位采用不同的焊接方法，如先点焊固定、再分等份对称焊接；如先焊接内套管，试压检验后，然后焊接外套管等。

材料准备要求——换热环厚度比设计要求＋2–5mm，采用钢水浇注而成，出气管口为标准钢件，其余材料均按设计要求，法兰使用钢板加工，管材采用正品不锈钢。

下料——法兰、端板采用数控等离子下料；法兰采用厚度比设计要求多2–5mm板下料，内圆比设计半径小2–5mm，外圆比设计半径大2–6mm，端板外径尺寸比设计要求多2–3mm；挡流板采用数控等离子下料，按照设计尺寸下料；管采用数控相贯线等离子切割机下料。

制造材料的材质主要为不锈钢，板厚较薄。所有焊缝均采用不锈钢焊丝做填充金属，焊机采用氩弧焊机，使用纯氩气保护，焊丝采用耐热不锈钢焊丝，焊接电流80–110A左右，电压10–18V左右，下料的所有构件在焊缝处的安装间隙不大于1mm。

与其他的制作方法进行比较，本发明方法步骤得当，焊接变形量小，焊缝质量高且利于提高制作效率；通过本工艺制造后的换热器，实际检测各尺寸满足精度要求，焊缝探伤检验合格。

实施例1：

一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，所述制作工艺依次包括以下步骤：

第一步：外置空气导管12、空气进风管13的组装，参见图1、图2与图3：

先将空气进风管13的顶端与外置空气导管12的左端焊接以使空气进风管13、外置空气导管12垂直连接且相通，焊接时，空气进风管13顶端、外置空气导管12左端的连接处的外表面施满焊，再在外置空气导管12外侧部上远离空气进风管13的部位安装至少一个半圆支撑组2，然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

所述半圆支撑组2包括四个沿外置空气导管12的圆形横截面均匀设置的半圆支撑，该半圆支撑由弧形板21、平直段22组成，弧形板21的底部与平直段22的一面垂直连接，平直段22的另一面与外置空气导管12的外侧部相连接，并在连接处的两侧各点焊一处，点焊长度为10mm；

所述气密性渗漏检查是指：采用封堵形式通气0.6MPa试漏焊缝，无漏气现象即为合格；

第二步：封头10、外部翅片换热管11的组装，参见图2、图3与图4：

先将封头10与外部翅片换热管11的右端进行外径对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后在外部翅片换热管11的外侧部上安装至少一个半圆支撑组2，安装后即可完成本步骤的组装；

所述半圆支撑组2包括四个沿外部翅片换热管11的圆形横截面均匀设置的半圆支撑，该半圆支撑由弧形板21、平直段22组成，弧形板21的底部与平直段22的一面垂直连接，平直段22的另一面与外部翅片换热管11的外侧部相连接，并在连接处的两侧各点焊一处，点焊长度为10mm；

第三步：外部翅片换热管11、外置空气导管12、空气进风管13、夹套管3的组装，参见图5与图6：

先将外置空气导管12沿从左到右的方向插入外部翅片换热管11的内部，再将夹套管3的右端套在外置空气导管12、空气进风管13交接处的外部进行定位，夹套管3、外部翅片换热管11结构一致，定位后，外部翅片换热管11、外置空气导管12、夹套管3同轴线，夹套管3、外部翅片换热管11的交接处与空气进风管13同轴线，夹套管3右端底部设置的夹套管右下弧线口31与外部翅片换热管11左端底部设置的外部翅片换热管左下弧线口111拼接成一个供空气进风管13底端穿过的内空气进风管穿孔131，然后在夹套管3、外部翅片换热管11交接处的外表面施满焊，再在空气进风管13、内空气进风管穿孔交接处131的外表面施满焊，然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

所述气密性渗漏检查是指：采用封堵形式通气0.6MPa试漏焊缝，无漏气现象即为合格；

第四步：异形法兰5、烟气导管6、堵板9的组装，参见图7–图11：

先将烟气导管6的右端与堵板9对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后将外部翅片换热管11沿从左到右的方向插入烟气导管6的内部，再将异形法兰5套设在短烟气导管61左端开口的外部，短烟气导管61与烟气导管6结构一致，套设后，异形法兰5上位于短烟气导管61下方的部位长于异形法兰5上位于短烟气导管61上方的部位，异形法兰5上的螺栓孔以短烟气导管61的纵剖线为对称线对称分布，短烟气导管61右端开口的底部开设有短烟气导管弧线口611，然后对异形法兰5、短烟气导管61交接处的内、外侧施双面满焊，再将短烟气导管61沿左到右的方向套设在夹套管3的右端，套设后，短烟气导管61、烟气导管6的交接处与空气进风管13同轴线，短烟气导管61上的短烟气导管弧线口611与烟气导管6左端底部开设的烟气导管弧线口62拼接成一个供空气进风管13底端穿过的外空气进风管穿孔132，此时即可完成本步骤的组装；

第五步：进风法兰14、加强管15的组装，参见图12、图13：

先将加强管15沿着空气进风管13从下向上套进，直至加强管15的顶部与外空气进风管穿孔132相接触，再将进风法兰14沿着空气进风管13从下向上套进，直至进风法兰14与加强管15的底部垂直接触，进风法兰14上的螺栓孔以空气进风管13底端截面的圆心为对称点对称均布，然后焊接加强管15、外空气进风管穿孔132之间的角焊缝，再焊接空气进风管13、加强管15与进风法兰14之间的内外角焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

所述第五步中，所述加强管15、外空气进风管穿孔132之间角焊缝的焊接，以及空气进风管13、加强管15与进风法兰14之间内外角焊缝的焊接，都采用小电流对称施焊；

第六步：换热环1、空气射流管16、弯管17、中间导管18的组装，参见图14、图15：

先将中间导管18的右端与弯管17的顶端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，再将弯管17的底端插入夹套管3左端底部设置的弯管穿孔32中，然后将换热环1沿左到右的方向从中间导管18的外部套进，直至换热环1的右端与夹套管3的左端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，焊接后，换热环1、中间导管18、夹套管3同轴线，再将弯管17底端上延伸至弯管穿孔32之外的部位与空气射流管16的顶端对齐，并在对齐处的外表面施单面满焊，焊接后即可完成本步骤的安装；

第七步：烟气导管6、烟气出口法兰7、烟气出口管8的组装，参见图16：

先将烟气出口法兰7套设在烟气出口管8顶端的外部，套设后，烟气出口法兰7、烟气出口管8相垂直，烟气出口法兰7上的螺栓孔以烟气出口管8顶端的圆心为对称点对称分布，再将烟气出口法兰7、烟气出口管8点焊固定，然后焊接烟气导管6右端顶部开设的烟气导管出气口63与烟气出口管8在外侧的环焊缝，再焊接烟气出口法兰7与烟气出口管8之间的内、外环焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

第八步：挡流板4、吊耳19的组装，参见图17–图20：

所述挡流板4包括支撑横板41与支撑竖板42，先将支撑横板41的底部与支撑竖板42的顶部垂直对中连接以组装成挡流板4，再将挡流板4与异形法兰5上位于短烟气导管61下方的部位点焊固定连接，然后在烟气导管6上近短烟气导管61部位的顶部安装吊耳19，吊耳19、烟气导管6相接触处的周边施满焊，焊接后即可完成本步骤的组装；

所述支撑竖板42为梯形结构，所述支撑横板41包括相互连接的横板顶面411与横板侧面412，横板顶面411、横板侧面412的内夹角为钝角，横板顶面411的底部的正中部位与支撑竖板42的顶边垂直连接，横板侧面412的内侧的正中部位与支撑竖板42的左侧边垂直连接；

所述支撑横板41、支撑竖板42之间的焊接方式为：在支撑横板41、支撑竖板42的连接处双面点焊，每面点焊3处，点焊长度为10mm；

所述挡流板4与异形法兰5的点焊方式为：支撑横板41与异形法兰5双面点焊2处，支撑竖板42与异形法兰5双面点焊2处，点焊长度都为15mm；

第九步：验收：

对上述八个步骤之后所制得的组装物进行整体验收，验收合格后即可结束所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，并得到所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器；所述验收包括：首先，气密性渗漏检查，压力为0.6MPa，并保压10分钟，无泄漏；其次，以安装图为依据，检查安装尺寸；再次，检查所有法兰上螺栓孔的对称性。

上述烟气导管6、外部翅片换热管11、外置空气导管12、空气进风管13、加强管15、中间导管18都为不锈钢无缝圆管，所述堵板9为不锈钢圆形板。上述换热环1采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料；所述异形法兰5、烟气出口法兰7、进风法兰14都采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料，且内圆比设计半径小2–5mm、外圆比设计半径大2–6mm。本发明制造的设备在使用的过程中存在较大的气流，气流会产生压力差，故在制作工艺中要求“压力为0.6MPa，并保压10分钟”的气密性渗漏检查，若较小的压力或较短的保压时间，则无法保证设备能达到使用压力和使用寿命；若较大的压力或较长的保压时间，则会额外增加设备承受能力，对该设备的使用材料和焊缝强度进行了提高，易增加材料和施工成本。

Claims (9)

1.一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述制作工艺依次包括以下步骤：

第一步：外置空气导管（12）、空气进风管（13）的组装：

先将空气进风管（13）的顶端与外置空气导管（12）的左端焊接以使空气进风管（13）、外置空气导管（12）垂直连接且相通，焊接时，空气进风管（13）顶端、外置空气导管（12）左端的连接处的外表面施满焊，再在外置空气导管（12）外侧部上远离空气进风管（13）的部位安装至少一个半圆支撑组（2），然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

第二步：封头（10）、外部翅片换热管（11）的组装：

先将封头（10）与外部翅片换热管（11）的右端进行外径对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后在外部翅片换热管（11）的外侧部上安装至少一个半圆支撑组（2），安装后即可完成本步骤的组装；

第三步：外部翅片换热管（11）、外置空气导管（12）、空气进风管（13）、夹套管（3）的组装：

先将外置空气导管（12）沿从左到右的方向插入外部翅片换热管（11）的内部，再将夹套管（3）的右端套在外置空气导管（12）、空气进风管（13）交接处的外部进行定位，夹套管（3）、外部翅片换热管（11）结构一致，定位后，外部翅片换热管（11）、外置空气导管（12）、夹套管（3）同轴线，夹套管（3）、外部翅片换热管（11）的交接处与空气进风管（13）同轴线，夹套管（3）右端底部设置的夹套管右下弧线口（31）与外部翅片换热管（11）左端底部设置的外部翅片换热管左下弧线口（111）拼接成一个供空气进风管（13）底端穿过的内空气进风管穿孔（131），然后在夹套管（3）、外部翅片换热管（11）交接处的外表面施满焊，再在空气进风管（13）、内空气进风管穿孔（131）交接处的外表面施满焊，然后进行气密性渗漏检查，检查合格后即完成本步骤的组装；

第四步：异形法兰（5）、烟气导管（6）、堵板（9）的组装：

先将烟气导管（6）的右端与堵板（9）对齐，再在对齐处的外表面施满焊，然后将外部翅片换热管（11）沿从左到右的方向插入烟气导管（6）的内部，再将异形法兰（5）套设在短烟气导管（61）左端开口的外部，短烟气导管（61）与烟气导管（6）结构一致，套设后，异形法兰（5）上位于短烟气导管（61）下方的部位长于异形法兰（5）上位于短烟气导管（61）上方的部位，异形法兰（5）上的螺栓孔以短烟气导管（61）的纵剖线为对称线对称分布，短烟气导管（61）右端开口的底部开设有短烟气导管弧线口（611），然后对异形法兰（5）、短烟气导管（61）交接处的内、外侧施双面满焊，再将短烟气导管（61）沿左到右的方向套设在夹套管（3）的右端，套设后，短烟气导管（61）、烟气导管（6）的交接处与空气进风管（13）同轴线，短烟气导管（61）上的短烟气导管弧线口（611）与烟气导管（6）左端底部开设的烟气导管弧线口（62）拼接成一个供空气进风管（13）底端穿过的外空气进风管穿孔（132），此时即可完成本步骤的组装；

第五步：进风法兰（14）、加强管（15）的组装：

先将加强管（15）沿着空气进风管（13）从下向上套进，直至加强管（15）的顶部与外空气进风管穿孔（132）相接触，再将进风法兰（14）沿着空气进风管（13）从下向上套进，直至进风法兰（14）与加强管（15）的底部垂直接触，进风法兰（14）上的螺栓孔以空气进风管（13）底端截面的圆心为对称点对称均布，然后焊接加强管（15）、外空气进风管穿孔（132）之间的角焊缝，再焊接空气进风管（13）、加强管（15）与进风法兰（14）之间的内外角焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

第六步：换热环（1）、空气射流管（16）、弯管（17）、中间导管（18）的组装：

先将中间导管（18）的右端与弯管（17）的顶端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，再将弯管（17）的底端插入夹套管（3）左端底部设置的弯管穿孔（32）中，然后将换热环（1）沿左到右的方向从中间导管（18）的外部套进，直至换热环（1）的右端与夹套管（3）的左端对齐，并在对齐处的外侧施单面满焊，焊接后，换热环（1）、中间导管（18）、夹套管（3）同轴线，再将弯管（17）底端上延伸至弯管穿孔（32）之外的部位与空气射流管（16）的顶端对齐，并在对齐处的外表面施单面满焊，焊接后即可完成本步骤的安装；

第七步：烟气导管（6）、烟气出口法兰（7）、烟气出口管（8）的组装：

先将烟气出口法兰（7）套设在烟气出口管（8）顶端的外部，套设后，烟气出口法兰（7）、烟气出口管（8）相垂直，烟气出口法兰（7）上的螺栓孔以烟气出口管（8）顶端的圆心为对称点对称分布，再将烟气出口法兰（7）、烟气出口管（8）点焊固定，然后焊接烟气导管（6）右端顶部开设的烟气导管出气口（63）与烟气出口管（8）在外侧的环焊缝，再焊接烟气出口法兰（7）与烟气出口管（8）之间的内、外环焊缝，焊接后即可完成本步骤的组装；

第八步：挡流板（4）、吊耳（19）的组装：

所述挡流板（4）包括支撑横板（41）与支撑竖板（42），先将支撑横板（41）的底部与支撑竖板（42）的顶部垂直对中连接以组装成挡流板（4），再将挡流板（4）与异形法兰（5）上位于短烟气导管（61）下方的部位点焊固定连接，然后在烟气导管（6）上近短烟气导管（61）部位的顶部安装吊耳（19），吊耳（19）、烟气导管（6）相接触处的周边施满焊，焊接后即可完成本步骤的组装；

第九步：验收：

对上述八个步骤之后所制得的组装物进行整体验收，验收合格后即可结束所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，并得到所述辐射管烧嘴用烟气余热换热器。

2.根据权利要求1所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述验收包括：

首先，气密性渗漏检查，压力为0.6MPa，并保压10分钟，无泄漏；

其次，以安装图为依据，检查安装尺寸；

再次，检查所有法兰上螺栓孔的对称性。

3.根据权利要求1或2所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述第一步、第二步中，所述半圆支撑组（2）的安装方式为：

所述半圆支撑组（2）包括四个沿外置空气导管（12）或外部翅片换热管（11）的圆形横截面均匀设置的半圆支撑，该半圆支撑由弧形板（21）、平直段（22）组成，弧形板（21）的底部与平直段（22）的一面垂直连接，平直段（22）的另一面与外置空气导管（12）或外部翅片换热管（11）的外侧部相连接，并在连接处的两侧各点焊一处，点焊的焊缝的长度为10mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述第一步、第三步中，所述气密性渗漏检查是指：采用封堵形式通气0.6MPa试漏焊缝，无漏气现象即为合格。

5.根据权利要求1或2所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述第五步中，所述加强管（15）、外空气进风管穿孔（132）之间角焊缝的焊接，以及空气进风管（13）、加强管（15）与进风法兰（14）之间内外角焊缝的焊接，都采用小电流对称施焊。

6.根据权利要求1或2所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述第八步中：

所述支撑横板（41）、支撑竖板（42）之间的焊接方式为：在支撑横板（41）、支撑竖板（42）的连接处双面点焊，每面点焊3处，点焊的焊缝的长度为10mm；

所述挡流板（4）与异形法兰（5）的点焊方式为：支撑横板（41）与异形法兰（5）双面点焊2处，支撑竖板（42）与异形法兰（5）双面点焊2处，点焊的焊缝的长度都为15mm。

7.根据权利要求6所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述支撑竖板（42）为梯形结构，所述支撑横板（41）包括相互连接的横板顶面（411）与横板侧面（412），横板顶面（411）、横板侧面（412）的内夹角为钝角，横板顶面（411）的底部的正中部位与支撑竖板（42）的顶边垂直连接，横板侧面（412）的内侧的正中部位与支撑竖板（42）的左侧边垂直连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述烟气导管（6）、外部翅片换热管（11）、外置空气导管（12）、空气进风管（13）、加强管（15）、中间导管（18）都为不锈钢无缝圆管，所述堵板（9）为不锈钢圆形板。

9.根据权利要求1或2所述的一种辐射管烧嘴用烟气余热换热器制作工艺，其特征在于：所述换热环（1）采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料；所述异形法兰（5）、烟气出口法兰（7）、进风法兰（14）都采用厚度比设计要求多2–5mm的板下料，且内圆的半径比设计半径小2–5mm、外圆的半径比设计半径大2–6mm。