三分周向重叠的螺旋折流板换热器的实验性能研究(5)
焊接复合板的焊接与一般材料不同,要求复层焊缝 的化学成分与复材的化学成分基本一致,具有和复 材相当的耐腐蚀性能及其他的特殊性能。首先是要 有合理的焊接坡口,其次是选用合适的焊接材料和 焊接工艺规范,尽可能降低焊缝熔合比。复合板的复层厚度为3 mm,必须严格控制焊 缝对口错边量b≤1mm,棱角度E≤3•5mm,才能 更好地保证焊接质量。焊接顺序为基材→过渡层→ 复材。焊接时应注意以下几个问题:
(1) 焊前应采用机械方法及有机溶剂(如丙 酮、酒精、香蕉水等)清除焊丝表面和焊接坡口两侧 至少各20 mm范围内的油污、锈迹、金属屑、氧 化膜及其他污物,以防止产生气孔等焊接缺陷。
(2) 焊接基材时,焊缝表面应距复合界面1~ 2 mm,其焊缝不得触及和熔化复材。
(3) 焊接过渡层时,要在保证熔合良好的前 提下,尽量减少基材金属的熔化量,即降低熔合 比。为此,应采用较小直径的焊条或焊丝及较小的 焊接线能量。过渡层的厚度应不小于2mm。过渡层 与复层焊接层间温度不大于60℃。
(4)焊接复材时,采用较小直径的焊条及较 小的焊接线能量。复材焊缝表面,应尽可能与复材 表面保持平整、光洁。焊接完毕后,将焊缝磨平, 复层焊缝厚度不小于3 mm对基层进行100%射线探伤,要求按JB 4730—2005标准的II级合格;对基层表面进行 100%磁粉探伤,要求按JB 4730—2005标准的I级 合格;对过渡层及复层逐层进行100%渗透探伤, 要求按JB 4730—2005标准的Ⅰ级合格。
折流板
螺旋折流板管壳式换热器的每块投影为360°/x 的扇形折流板和壳程轴线呈一定角度首尾相接依次摆放,相邻两块折流板的直边在顶部交错对接排列,两块相邻折流板间形成一三角形空间,所以每块折流板的管孔实际上与折流板平面 不是垂直的,而是具有一定夹角。对于这种管孔, 一般的钻床无法对其进行钻孔。基于这种情况,我们制作了一个工装胎具,胎具放置折流板的平面与设备中折流板的放置角度是一致的,钻头垂直下钻,它的方向实际上是换热管的方向,这样一来,折流板的钻孔问题就解决了。
折流板的加工、质量控制工序如下:按图纸尺 寸放样划下料尺寸线→板材调平→将各折流板叠压 一起,找正压紧→沿周边点焊→按图用数控钻床排 序、划窝、钻孔→用螺栓将折流板紧固成一体→车 外圆至尺寸→铣滑道槽、残液槽缺口→做顺序标记 →孔口倒角、去刺→除油污。
管板：
管板直径较大,厚度相对较薄,所以必须采用 合理的制造工艺。锻坯锻造成形后,按图车外形至 尺寸,然后用数控机床钻孔,按图纸要求由微机编 制好钻孔程序且通过严格检查管孔排列、管桥宽 度、钻孔表面粗糙度和精度符合图纸要求后继续钻 通孔。采用数控钻加工的管板孔距及孔位均达到图纸要求。
U型管的制作
U型管制作质量将影响管束的穿管是否顺利。 制作U型管主要解决三个问题。
(1)弯管模的选择,对U型弯管后回弹量采用下列公式计算
在计算时,要加上一定的下修正值,约为2% ~4%。R越小,修正值越小,以保证弯管顺利。
(2)弯管后要保证直管段平行,在实际弯管 时可以将弯管角度控制在180°左右,这样回弹后 可保证直管平行。
(3)U型管中R最小为43 mm,采用管内加 压、带压弯管的方法,弯管后产生的圆度小于2 mm,很好地解决了弯管的困难。
螺旋折流板高效换热器不仅可以采用波纹管作为换热管,还可以根据不同的介质与工艺选用其它专利特型管,材料可选用碳钢、不锈钢、铜、镍、钛、锆及其合金等,同样可以大幅度提高螺旋折流板高效换热器的传热效率和负荷,充分发挥其更大的性能。