全焊接板式換熱器的制作流程
全焊接板式換熱器是1種而緊湊的換熱設備。由于有傳熱系數高、壓力喪失小、構造緊湊、維修便利等許多優點,而且跟著構造的改善和大型化制造技藝的提高,板式換熱器的使用日益遭到人們的注重??墒莻鹘y的散裝式板式換熱器(可拆卸式板式換熱器),由于本身構造的局限性,使用壓力不超越2.5MPa,使用溫度不超越250℃,拼裝面積2000m3,別的還存在橡膠密封墊在高溫下簡單失效的以及在某些特定介質中的使用問題一向未能處理。
因此,為了提高板式換熱器的使用溫度和壓力,擴展其使用范圍,國內外接連開發、制造并使用了多種焊接板式換熱器。這些焊接板式換熱器現已越來越多地用于化工、石油、動力、冶金等范圍的加熱、冷卻、冷凝、蒸騰和熱回收等過程中。
經使用證明全焊接板式換熱器其有以下優點:
(1)適用溫度為-200~900℃,壓力改動范圍為真空~6.0MPa,拼裝面積可達6000m2。(2)傳熱效率高,板片外表幾乎都參與了熱交流。(3)由于板片熱交流充分、平均,波紋深度改動范圍大,不管流體在板間或管間流道,活動均順利,沒有死區,阻力喪失小。(4)占地面積小,與可拆卸式恰當。緊湊的構造可抵達250m2/m3。
(5)重量輕,僅為相同換熱面積管殼式換熱器的1/5~1/4。(6)同一種流體在列管式換熱器內當雷諾數為4000~6000時,才能抵達湍流情況,而在全焊接板式換熱器內當雷諾數為100~300時,就可抵達湍流情況。(7)板片在周圍交錯焊接后,在運轉過程中由于熱脹冷縮現象,板片內應力釋放,會使板片外表塵垢主動零落下來。普通塵垢熱阻僅為列管式換熱器塵垢熱阻的1/5~1/4。
1全焊接板式換熱器的主要制造工藝
1.1全焊接板式換熱器的芯體構造制造
全焊接板式換熱器的板片材料普通為奧氏體不銹鋼:304,304L,306,316L,321等以及鎳基合金、工業純鈦。材料只需具有底子的可焊性和沖壓功用,都能夠用來制造板片元件。板片厚度普通為0.4~1.0mm。
全焊接板式換熱器的板片出產使用了板片成型主動化出產線。使用接刀、定位與找正技藝,選用整板分次接連成型,其板片方式主要有程度平直波紋板片、窩形波紋板片、或平板板片等。經過改改換熱板片的長度和疊加厚度來完成構造的改換。
單個板片兩兩正反經過翼邊組焊成一束,板片周圍交錯焊接,這種共同的構造能夠使傳熱板片經過翼邊焊接構成另體的通道。因此多個板束經過焊接聯絡起來就構成了2個流體通道,即板間流道和管間流道(見圖1,圖2)[2]組成了全焊接板式換熱器的芯體構造。
1.2全焊接板式換熱器的銜接板的規劃
眾所周知鋼板越薄,傳熱作用就越好,可是鋼板太薄會給制造加工帶來很大的艱難,特別是在焊接時,薄板的對接焊縫易燒穿,無法成型。在全焊接板式換熱器當中就存在這樣的問題。
在全焊接板式換熱器中由于管側端板為δ=20mm的0Cr18Ni9的鋼板,而換熱器板片的板厚僅為0.4~1.0mm,因此管側端板母材焊接加熱溫度抵達凝結點時,傳熱板片已凝結掉了一大片,底子無法進行焊接。假設將傳熱板片的板厚加厚(如改為1.2mm以上),則不存在上述艱難,可是為了獲得良好的傳熱作用,決議不改動板厚,而是在管側端板和板束之間加焊了1層δ=3~4mm的銜接板處理了上述問題,細致實施方法:按板束翼端銜接處理論外形制造1塊δ=3~4mm的銜接板,如圖3所示。先將銜接板與板束端部契合局部用脈沖氬弧焊進行單面焊雙面成形,并做火油滲漏實驗,以不滲漏為合格,然后用手弧焊直接將銜接板搭焊于管側端板之上,再將板側端板焊接于管側端板上。接下來就是將管側端板和板側端板分別與管側殼體和板側殼體相焊接構成全焊接板式換熱器的外殼。