超聲波塑料焊接機(二)

tags: 超聲波    時間:2014-03-12 03:56:59
超聲波塑料焊接機(二)簡介
  一般換熱器都用金屬材料製成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用於製造中、低壓換熱器;不鏽鋼除主要用於不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不鏽鋼還可作為耐高、……
超聲波塑料焊接機(二)正文

  一般換熱器都用金屬材料製成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用於製造中、低壓換熱器;不鏽鋼除主要用於不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不鏽鋼還可作為耐高、低溫的材料;銅、鋁及其合金多用於製造低溫換熱器;鎳合金則用於高溫條件下;非金屬材料除製作墊片零件外,有些已開始用於製作非金屬材料的耐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。
        (1)原材料和設備零件尺寸和幾何形狀的檢驗;
        (2)原材料和焊縫內部缺陷的檢驗,其檢驗方法是無損檢測,它包括:射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測等;
        二十世紀20年代出現板式換熱器,並應用於食品工業。以板代管製成的換熱器,結構緊湊,傳熱效果好,因此陸續發展為多種形式。30年代初,瑞典首次製成螺旋板換熱器。接著英國用釺焊法製造出一種由銅及其合金材料製成的板翅式換熱器,用于飛機發動機的散熱。30年代末,瑞典又製造出第一台板殼式換熱器,用於紙漿工廠。在此期間,為了解決強腐蝕性介質的換熱問題,人們對新型材料製成的換熱器開始注意。
        在傳熱過程中,降低間壁式換熱器中的熱阻,以提高傳熱係數是一個重要的問題。熱阻主要來源於間壁兩側粘滯於傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層),和換熱器使用中在壁兩側形成的污垢層,金屬壁的熱阻相對較小。
          60年代左右,由於空間技術和尖端科學的迅速發展,迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器,再加上衝壓、釺焊和密封等技術的發展,換熱器製造工藝得到進一步完善,從而推動了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發展和廣泛應用。此外,自60年代開始,為了適應高溫和高壓條件下的換熱和節能的需要,典型的管殼式換熱器也得到了進一步的發展。70年代中期,為了強化傳熱,在研究和發展熱管的基礎上又創製出熱管式換熱器。
        質量檢驗內容和方法:
        在安裝換熱器之前應嚴格的進行基礎質量的檢查和驗收工作,主要項目如下:基礎表面概況;基礎標高,平面位置,形狀和主要尺寸以及預留孔是否符合實際要求;地腳螺栓的位置是否正確,螺紋情況是否良好,螺帽和墊圈是否齊全;放置墊鐵的基礎表面是否平整等。
        根據換熱器的形式,應在換熱器的兩端留有足夠的空間來滿足條件(操作)清洗、維修的需要。浮頭式換熱器的固定頭蓋端應留有足夠的空間以便能從殼體內抽出管束,外頭蓋端必須也留出一米以上的位置以便裝拆外頭蓋和浮頭蓋。
        間壁式換熱器根據傳熱面的結構不同可分為管式、板面式和其他型式。管式換熱器以管子表面作為傳熱面,包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等;板面式換熱器以板面作為傳熱面,包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器等;其他型式換熱器是為滿足某些特殊要求而設計的換熱器,如刮面式換熱器、轉盤式換熱器和空氣冷卻器等。
        蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面,從而進行熱量交換的換熱器,如煉焦爐下方預熱空氣的蓄熱室。這類換熱器主要用於回收和利用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設備稱蓄冷器,多用於空氣分離裝置中。
        管子材料的選擇應根據介質的壓力、溫度及腐蝕性來確定。
       U形管式換熱器、釜式重沸器(U形管束)及填料函式換熱器先用試驗壓環進行殼程試壓,同時檢查接頭,然後進行管程試壓; 基礎驗收完畢后,在安裝換熱器之前在基礎上放墊鐵,安放墊鐵處的基礎表面必須剷平,使兩者能很好的接觸。墊鐵厚度可以調整,使換熱器能達到設計的水平高度。墊鐵放置后可增加換熱器在基礎上的穩定性,並將其重量通過墊鐵均勻地傳遞到基礎上去。墊鐵可分為平墊鐵、斜墊鐵和開口墊鐵。其中,斜墊鐵必須成對使用。地腳螺栓兩側均應有墊鐵,墊鐵的安裝不應妨礙換熱器的熱膨脹。
        管板上換熱管中心距的選擇既要考慮結構的緊湊性,傳熱效果,又要考慮管板的強度和清洗管子外表面所需的空間。除此之外,還要考慮管子在管板上的固定方法。若間距太小,當採用焊接連接時,相鄰兩根管的焊縫太近,焊縫質量受熱影響不易得到保證;若採用脹接,擠壓力可能造成管板發生過大的變形,失去管子和管板間的結合力。一般採用的換熱管的中心距不小於管子外徑的1.25倍。
       備料--劃線--切割--邊緣加工(探傷)--成型--組對--焊接--焊接質量檢驗--組裝焊接--壓力試驗
       耐壓試驗和氣密性試驗:
       重疊換熱器接頭試壓可單台進行,當各台換熱器程間連通時,管程和殼程試壓應在重疊組裝後進行。
       換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。
       優點:
       (1)金屬材料耗量大,成本高20%;
         換熱器既可是一種單獨的設備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設備的組成部分,如氨合成塔內的熱交換器。
        當換熱器多需的換熱面積較大,而管子又不能做的太長時,就得增大殼體直徑,以排列較多的管子。此時為了提高管程流速,增加傳熱效果,須將管束分程,使流體依次流過各程管束。
        當冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時,由於相變時只放出或吸收汽化潛熱,流體本身的溫度並無變化,因此流體的進出口溫度相等,這時兩流體的溫差就與流體的流向選擇無關了。除順流和逆流這兩種流向外,還有錯流和折流等流向。
       換熱器的應用廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應用於化工、石油、動力和原子能等工業部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設備之一。
         質量檢驗
         安裝換熱器的基礎必須滿足以使換熱器不發生下沉,或使管道把過大的變形傳到傳熱器的接管上。基礎一般分為兩種:一種為磚砌的鞍形基礎,換熱器上沒有鞍式支座而直接放在鞍形基礎上,換熱器與基礎不加固定,可以隨著熱膨脹的需要自由移動。另一種為混凝土基礎,換熱器通過鞍式支座由地腳螺栓將其與基礎牢固的連接起來。
        (2)可用於結垢比較嚴重的場合;
        化工設備不僅在製造之前對原材料進行檢驗,而且在製造過程中要隨時進行檢查。
        管子構成換熱器的傳熱面,管子尺寸和形狀對傳熱有很大影響。採用小直徑的管子時,換熱器單位體積的換熱面積大一些,設備比較緊湊,單位傳熱面積的金屬消耗量少,傳熱係數也較高。但製造麻煩,管子易結垢,不易清洗。大直徑管子用於粘性大或者污濁的流體,小直徑的管子用於較清潔的流體。
         當換熱器直徑較大,管子較多時,都必須在管束周圍的弓形空間內盡量配置換熱管。這不但可以有效地增大傳熱面積,也可以防止在殼程流體在弓形區域內短路而給傳熱帶來不利影響。
        隨著經濟的發展,各種不同型式和種類的換熱器發展很快,新結構、新材料的換熱器不斷湧現。為了適應發展的需要,我國對某些種類的換熱器已經建立了標準,形成了系列。完善的換熱器在設計或選型時應滿足以下基本要求: 增加流體的流速和擾動性,可減薄邊界層,降低熱阻提高給熱係數。但增加流體流速會使能量消耗增加,故設計時應在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協調。為了降低污垢的熱阻,可設法延緩污垢的形成,並定期清洗傳熱面。
       (3)設備試壓,包括:水壓試驗、介質試驗、氣密試驗等。
        在完成同樣傳熱量的條件下,採用逆流可使平均溫差增大,換熱器的傳熱面積減小;若傳熱面積不變,採用逆流時可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節省設備費,後者可節省操作費,故在設計或生產使用中應盡量採用逆流換熱。
        (4)可用於管程易腐蝕場合。
        製造工藝:

       (1)管束可以抽出,以方便清洗管、殼程;

      (2)原材料和焊縫的化學成分分析、力學性能分析試驗、金相組織檢驗,總稱為破壞試驗; 為了把換熱器做成多管程,可在一端或兩端的管箱中分別安置一定數量的隔板。
       在設計時必須考慮浮頭管板的外徑Do。該外徑應小於殼體內徑Di,一般推薦浮頭管板與殼體內壁的間隙b1=3~5mm。這樣,當浮頭出的鉤圈拆除后,即可將管束從殼體內抽出。以便於進行檢修、清洗。浮頭蓋在管束裝入后才能進行裝配,所以在設計中應考慮保證浮頭蓋在裝配時的必要空間。

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