一种带加强型松衬结构的热交换器制造技术

本发明专利技术提供的一种带加强型松衬结构的热交换器，包括换热器壳体与锥形管箱含管板松衬，管箱上下法兰松衬，以及管箱主体加强型松衬设备，本发明专利技术制造工艺简单，成本低廉，通过加强型结构，使得热交换器在真空的情况下可以安全有效的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种带加强型松衬结构的热交换器
本发专利采用了利用钽、铌、锆、钛、镍基合金，以及蒙乃尔合金等金属的优异的耐腐蚀特性，而加工成的一种带加强型松衬结构的热交换器。
技术介绍
利用加强型松衬结构材料的优异的耐蚀性，从而有效解决了热交换器等设备内部与强腐蚀介质如硫酸、硝酸、醋酸等介质对设备的腐蚀，大大提高设备的使用寿命和减少了制造成本。可以广泛应用于各类化工行业。现有技术的缺陷和不足：目前现有换热器制造领域，通常采用全松衬结构，尤其衬层面无法使用在真空工况下(详见GB/T151第5.3.3章节)关于松衬结构限制使用的范围内已有详细描述。目前使用的松衬结构的热交换器和容器，在-0.1MPa的工况下，极易失稳。导致介质泄露，发生危机环境及生命安全等事故的发生。目前国内有部分厂家，使用爆炸符合材料，需要将碳钢、钛、钽(铌、锆)等材料进行爆炸复合，制造周期久，成本高昂(通常爆炸复合的板材，钽、铌以及锆材的厚度不低于2mm)，且爆炸复合板材在生产过程中容易产生对环境污染的各类粉、噪音，以及爆炸时的高危情况。在后期制造中，制造工艺复杂，需要分别将爆炸复合层进行焊接，焊接工艺非常复杂，制造周期长，成本高。或以有色金属的螺钉，将松衬结构进行固定，此种结构必然导致基层板厚度增加，成本增加。有色金属螺钉的使用增加焊接量以及制造难度，增加检验难度。目前市场上多数在强腐蚀环境下使用的换热器，多为碳化硅换热管加搪玻璃管箱或玻璃纤维管箱。但是由于碳化硅的材料特性，通常18-24个月就需要进行停车检修。造成不必要的停车，浪费时间人力以及成本进行必要的停车检修工作。本专利的优点：使用加强型衬层的热交换器，可以通过加强型结构，在存在真空的工况下安全使用，解决了与标准相冲突的地方。本专利利用加强型结构，在-0.1MPa的工况下，经过有效的应力分析计算，本加强型结构可以安全有效的工作。解决的传统结构在负压工况下无法使用的问题。解决了传统爆炸复合板制造周期长，环境污染，工艺制造极其复杂的情况。将其工艺简单化，制造便利化，并大量节约钽、铌以及锆材等稀有金属的使用，大大的减少了稀有金属的使用量，加强型衬层容器使用的稀有金属通常不会超过1mm，起码节约50％的稀有金属使用量，节约制造成本。并能大大减少焊接，降低制造难度。通常加强型松衬结构主体只需要三条焊缝加两条钎焊，制造工艺简单，成本低。使用加强型耐蚀衬层的容器，由于其金属特性，以及极低的腐蚀速率(150℃以下钽不会被硫酸腐蚀，在175℃的硫酸中，钽的年腐蚀速率仅为0.0004毫米)和优于碳化硅材质的机械性能，可以承受更高于碳化硅材质的换热器寿命。钽材换热器可以在安全操作的情况下，达5-8年不停车。减少了在使用过程中的停车检修造成的各类损失。附图说明图1是本专利技术带加强型松衬结构的热交换器带锥形管箱的结构示意图；图2是本专利技术带加强型松衬结构的热交换器带圆形管箱的结构示意图；图3是本专利技术带加强型松衬结构的热交换器带圆形管箱的结构示意图。
技术实现思路
如图1所示，为带有加强型松衬结构的锥形管箱的热交换器。结构名称分别为1.壳体2.管板3.换热管(耐蚀金属材质的换热管)4.管板耐蚀衬层5.管箱法兰6.管箱法兰耐蚀层7.管箱壳体8.管箱壳体耐蚀衬层9.管箱检漏管箍10.管板检漏孔11.管箱吊耳热交换器的主体结构，仍使用常规的碳钢材质。腐蚀介质流经带有加强型松衬结构形成的全耐蚀空间，在不腐蚀设备结构的情况下而达到满意的换热效果。其中结构1.壳体和结构2.管板进行装配和焊接。将结构3.换热管与结构2管板进行强度胀强度胀后，进行胀管后的泄漏测试，并确认无泄漏。再将结构4.管板耐蚀衬层与结构3.换热管进行装配以及焊接工作，并在管板耐蚀衬层的边缘，使用钎焊方法，将管板耐蚀衬层钎焊在管板上。形成一个完整的管板面耐蚀衬层结构，并进行管板耐蚀层的泄漏测试。将结构7.管箱壳体与结构5管箱法兰结构11.管箱吊耳以及结构9.管箱检漏管箍进行组装焊接，形成管箱的基本部分。将结构8.管箱耐蚀衬层经卷制、焊接以及加强环的制作完毕，经液体渗透检查无缺陷后组装到结构7.管箱壳体内，装配后结构8.管箱耐蚀衬层与结构7.管箱壳体应结合良好，无明显空隙。将结构6.管箱法兰耐蚀衬层经切割以及加强环加工完毕后与结构8.管箱耐蚀衬层进行焊接并进行液体渗透检查，检查无缺陷后再将6.管箱耐蚀衬层边缘与结构5管箱法兰进行钎焊，将结构6管箱耐蚀衬层钎焊固定在结构5.管箱法兰上，所有焊接完毕后进行管箱加强型松衬结构的泄漏测试。最终将带有加强型耐蚀衬层结构的管箱与热交换器主体进行连接时，可使用PTFE垫片或石墨垫片，从而达到一个完全有效的耐蚀空间。如图2所示，为带有加强型松衬结构的圆形管箱的热交换器(管箱壳体带有接管)。结构名称分别为1.壳体2.管板3.换热管(耐蚀金属材质的换热管)4.管板耐蚀衬层5.管箱法兰6.管箱吊耳7.管箱壳体8.管箱接管9.管箱接管法兰10.管箱壳体耐蚀衬层11.管箱法兰耐蚀衬层12.管箱接管耐蚀衬层13.管箱接管法兰耐蚀衬层14.管箱接管检管箍15.管箱壳体检漏管箍16.管箱平盖耐蚀衬层17.管箱平盖耐蚀衬层锚固螺钉(耐蚀材质金属)18.管箱平盖19.管箱平盖检漏管箍20.管板检漏孔热交换器的主体结构，仍使用常规的碳钢材质。腐蚀介质流经带有加强型松衬结构形成的全耐蚀空间，在不腐蚀设备结构的情况下而达到满意的换热效果。其中结构1.壳体和结构2.管板进行装配和焊接。将结构3.换热管与结构2管板进行强度胀强度胀后，进行胀管后的泄漏测试，并确认无泄漏。再将结构4.管板耐蚀衬层与结构3.换热管进行装配以及焊接工作，并在管板耐蚀衬层的边缘，使用钎焊方法，将管板耐蚀衬层钎焊在管板上，形成一个完整的管板面耐蚀衬层结构，并进行管板耐蚀层的泄漏测试。将结构5.管箱法兰、结构6.管箱吊耳、结构7.管箱壳体、结构8.管箱接管、结构9.管箱接管法兰、结构14.管箱接管检漏管箍、与结构15管箱壳体检漏管箍等部件进行拼装焊接，形成管箱的基本结构。将结构10.管箱耐蚀衬层经卷制、焊接以及加强环的制作完毕，经液体渗透检查无缺陷后组装到结构7.管箱壳体内，装配后结构10.管箱耐蚀衬层与结构7.管箱壳体应结合良好，无明显空隙。将结构11.管箱法兰耐蚀衬层经切割以及加强环加工完毕后与结构10.管箱耐蚀衬层进行焊接并进行液体渗透检查，检查无缺陷后再将结构11.管箱耐蚀衬层边缘与结构5管箱法兰进行钎焊，将结构11.管箱法兰耐蚀衬层钎焊固定在结构5.管箱法兰上，并完成壳体加强型松衬结构的最终泄漏测试。结构19.管箱平盖检漏管箍与机构18.管箱平盖进行焊接，18.管箱平盖上再相应的位置打孔攻丝，将结构17.管箱平盖耐蚀衬层锚固螺钉安装到位，将结构16.管箱平盖耐蚀衬层与结构17.进行焊接，焊接后进行液体渗透检查，检查合格后将结构16.管箱平盖耐蚀衬层一周钎焊固定在结构18.管箱平盖上，并做管箱平盖与耐蚀层的泄漏测试。最终将带有加强型耐蚀衬层结构的管箱与热交换器主体进行连接时，可使用PTFE垫片或石墨垫片，从而达到一个完全有效的耐蚀空间。如图3所示，为带有加强型松衬结构的圆形管箱的热交换器(管箱平盖带有接管)。结构名称分别为1.壳体2.管板3.换热管(耐蚀金属材质的换热管)4.本文档来自技高网...

【技术保护点】
换热器壳体与锥形管箱含管板松衬，管箱上下法兰松衬，以及管箱主体加强型松衬设备（与图1类似结构）。

【技术特征摘要】
1.换热器壳体与锥形管箱含管板松衬，管箱上下法兰松衬，以及管箱主体加强型松衬设备（与图1类似结构）。2.热交换器壳体与标准圆形管箱含管板松衬，管箱上下法兰松衬，以及管箱主体加强型松衬，管箱平盖加强型松衬，管箱接管松衬结构的设备（与图...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨万鹏，
申请(专利权)人：杨万鹏，
类型：发明
国别省市：山东,37