CN208496137U - 一种平面与地面相垂直的管板的电磁感应加热工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平面与地面相垂直的管板的电磁感应加热工装，属于管板的电磁感应加热设备,一种电磁感应加热工装，包括用于给管板加热的平板感应器、感应加热电源、悬挂工装；所述平板感应器为扇形缺口式结构，包括玻纤骨架、螺旋绕制在玻纤骨架上的感应线圈、安装在玻纤骨架一侧朝向管板的隔热毯；所述感应加热电源用于给感应线圈加热；所述悬挂工装用于固定平板感应器。本实用新型实现感应加热的同时可以进行焊接，大大提高了焊接生产效率。加热后热消氢时，匀速转动感应器，可实现管板整体的匀速升温和最终各处温度分布均匀。

Description

一种平面与地面相垂直的管板的电磁感应加热工装

技术领域

本实用新型涉及一种平电磁感应加热工装，具体地说是通过感应加热的方式对管板平面的堆焊以及管板与换热管的熔接焊进行焊前预热处理和焊后消氢加热处理。

背景技术

在换热器制造过程中,管板和换热管在管板上的焊接是一个重要的工艺。通常管板与换热管的材质有很大不同，壁厚也相差悬殊，二者的焊接比较困难，容易出现开裂、缺焊等缺陷。为了提高管板与换热器的焊接质量，工程上采取了多种方法。

首先，为了改善管板与换热器的可焊性，通常要在管板平面堆焊一层与换热管成分相近或相同的合金，然后将换热管的管口与该合金层进行焊接。其次，为保证焊接质量，管板表面堆焊以及管板与换热管的焊接工艺要求对管板进行焊前预热和焊后消氢热处理。

对于该加热工艺，目前国内外主要采用燃气加热和电阻式加热的方法。燃气加热，即采用一种燃气工装通过燃气的燃烧产生热量来加热管板的外表面。燃气燃烧产生的火焰通过热传导、辐射的方法加热管板。电阻式加热是将电阻加热片做成一个阵列，覆盖在管板的外表面，发热的电阻片通过热传导和热辐射加热管板。

上述两种加热方法的缺点很多。首先，这两种加热方法的能量利用效率很低。燃气加热的能量利用效率仅在40％左右，在生产中存在火灾隐患，管板表面容易氧化；电阻式加热的热转换效率在50％左右，电阻式加热器件易老化，使用寿命短。其次，这两种加热方法在加热的同时无法实施焊接作业。管板的面积通常很大，必须在管板整体都加热到一定温度后才能开始焊接。但当移开加热工装开始焊接后，管板待焊接和已焊接区域的温度下降迅速，很快就降到工艺要求温度以下，需要再次进行加热，这严重降低了工作效率。最后，加热工装的设计复杂，需要覆盖管板的整个焊接平面，无法实现边加热边焊接的工艺要求。

实用新型内容

本实用新型为解决在目前平面与地面相垂直的管板的焊前预热和焊后消氢处理工艺中，采用燃气和电阻式加热的能量利用率低、加热和焊接操作不能同时进行的问题，利用感应加热的方式，发明一种加热工装，能实现加热和焊接同时进行，互不干涉。

本实用新型采用以下技术方案：

一种平面与地面相垂直的管板的电磁感应加热工装，包括用于给管板加热的平板感应器、感应加热电源、悬挂工装；所述平板感应器为扇形缺口式结构，包括玻纤骨架、螺旋绕制在玻纤骨架上的感应线圈、安装在玻纤骨架一侧朝向管板的隔热毯；所述感应加热电源用于给感应线圈加热；所述悬挂工装用于固定平板感应器。

与现有技术相比，本技术方案采用扇形缺口式平板感应器对管板进行加热，当管板达到预定的预热温度后，将平板感应器转动一定角度，将已经预热的管板暴露在平板感应器的缺口处，操作人员在平板感应器缺口处实施焊接作业。同时平板感应器开始加热原来平板感应器缺口所对应的管板位置，这样随着平板感应器的不断转动，可以实现对管板局部(平板感应器缺口处)进行焊接的同时，对管板其它位置(平板感应器覆盖的部位)进行加热，达到了一边焊接一边预热，焊接过程中始终能保证管板到达焊接预热温度的工艺效果，大大提高了工作效率。

进一步地，所述悬挂工装包括吊钩、与吊钩连接的支柱、与支柱另一端连接的转轴、安装在转轴上的卡盘。

进一步地，所述的感应线圈为两个，在玻纤骨架对称轴的两侧各有一个，两个线圈的尺寸相同、盘绕方向相反，二者可串联可并联。

进一步地，所述感应线圈为一个，螺旋绕制在玻纤骨架上。

进一步地，所述玻纤骨架为扇形结构，由径向玻纤骨架条和周向玻纤骨架条构成。

本实用新型的有益效果为：实现感应加热的同时可以进行焊接，大大提高了焊接生产效率。后热消氢时，匀速转动感应器，可实现管板整体的匀速升温和最终各处温度分布均匀。

附图说明

图1是本实用新型实施例整体结构示意图；

图2是本实用新型的平板感应器结构I示意图；

图3是本实用新型的平板感应器结构II示意图；

图4是本实用新型的平板感应器侧视图。

附图中，1、玻纤骨架；2、感应线圈；3、隔热毯；4、轴承；5、转轴；6、卡盘；7、感应加热电源；8、管板；9、延长电缆；13、吊钩；14、支柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施进行详细说明。

如图1-3所示，一种平面与地面相垂直的管板的电磁感应加热工装，包括平板感应器、移动工装车和感应加热电源。所述平板感应器为扇形缺口式结构，包括感应线圈2、玻纤骨架1、隔热毯3和轴承4；如图1所示，所述悬挂工装包括吊钩13、与吊钩13连接的支柱14、与支柱14另一端连接的转轴5、安装在转轴上的卡盘6；通过转轴5、卡盘6和轴承4的配合将悬挂工装与平板感应器连接起来，并实现平板感应器的旋转。悬挂工装由操作人员悬挂在车间横梁处。悬挂工装和平板感应器连接在一起，能保持二者的相对旋转运动和静止。在打开卡盘6时，轴承4可以带动扇形缺口式平板感应器绕转轴5自由转动。在锁紧卡盘6时，扇形缺口式平板感应器被固定住，将相对于悬挂工装无法转动。

如图2所示，玻纤骨架1为扇形结构，由径向玻纤板骨架条和周向玻纤板骨架条组合而成。感应线圈2采用高导电性电缆制造，在玻纤骨架6对称轴的两侧绕制左右两个尺寸相同的线圈，感应线圈2的盘绕方向相反，二者可串联可并联。当两个线圈串联时，线圈的进线和出线分别通过延长电缆9接到感应加热电源7的两个端子上。线圈并联时，每个线圈的进线接到一起形成总进线、出线接到一起形成总出线，总进线和总出线再通过延长电缆9接到感应加热电源7的两个端子上。

如图3所示，玻纤骨架1为扇形结构，由径向玻纤板骨架条和周向玻纤板骨架条组合而成。所述感应线圈2为一个，螺旋绕制在玻纤骨架1上。

在玻纤骨架1上开设有一个卡槽，感应线圈2的电缆卡在该卡槽中固定在玻纤板骨架1上。玻纤骨架1朝向管板平面的一侧设置有一层隔热毯3，用于防护管板高温对感应线圈2的热损伤，同时对管板进行保温。在玻纤板骨架1的圆心处设置有轴承4，用于连接平板感应器和悬挂工装。

本实用新型的工作过程为：

通过水平移动吊钩调整感应器与管板最佳的感应加热距离，接通感应加热电源，当管板达到预定的预热温度后，平板感应器顺时针或者逆时针方向转动一定角度，将已经预热的管板暴露在平板感应器的缺口处，操作人员在平板感应器缺口处实施焊接作业。同时平板感应器开始加热原来平板感应器缺口所对应的管板位置，随着平板感应器的不断转动/锁紧，可以实现对管板局部(平板感应器缺口处)进行焊接的同时，对管板其它位置(平板感应器覆盖的部位)进行加热，达到了一边焊接一边预热，焊接过程中始终能保证管板到达焊接预热温度的工艺效果，大大提高了工作效率。

当焊接作业完成时，加大感应加热电源的功率输出，对管板进行后热消氢处理。后热消氢加热过程中，匀速转动平板感应器，实现管板整体的匀速升温和最后的温度分布均匀。

本实施例主要面向平面与地面垂直的管板的焊前预热和焊后消氢处理；将本实施例中转轴旋转，使其轴心线与横臂平行，扇形缺口式平板感应器与地面平行，可用于处理平面与地面平行的的管板的焊前预热和焊后消氢。

Claims (6)

1.一种平面与地面相垂直的管板的电磁感应加热工装，其特征在于：包括用于给管板加热的平板感应器、感应加热电源、悬挂工装；所述平板感应器为扇形缺口式结构，包括玻纤骨架、螺旋绕制在玻纤骨架上的感应线圈、安装在玻纤骨架一侧朝向管板的隔热毯；所述感应加热电源用于给感应线圈加热；所述悬挂工装用于固定平板感应器。

2.根据权利要求1所述的电磁感应加热工装，其特征在于：所述的悬挂工装包括吊钩、与吊钩连接的支柱、与支柱另一端连接的转轴、安装在转轴上的卡盘。

3.根据权利要求1所述的电磁感应加热工装，其特征在于：所述平板感应器的圆心处设有轴承，所述轴承通过卡盘、转轴与悬挂工装连接实现平板感应器的旋转。

4.根据权利要求1所述的电磁感应加热工装，其特征在于：所述的感应线圈为两个，在玻纤骨架对称轴的两侧各有一个，两个线圈的尺寸相同、盘绕方向相反，二者可串联可并联。

5.根据权利要求1所述的电磁感应加热工装，其特征在于：所述感应线圈为一个，螺旋绕制在玻纤骨架上。

6.根据权利要求1所述的电磁感应加热工装，其特征在于：所述玻纤骨架为扇形结构，由径向玻纤骨架条和周向玻纤骨架条构成。