單錐真空干燥機的螺旋半管夾套的制造與應用

發布時間：2020-06-03

　　多功能(neng)脈(mo)(mo)沖(chong)真空單錐(zhui)干(gan)燥機是無(wu)錫(xi)雙瑞(rui)機械根(gen)據(ju)精細化工(gong)(gong)行業精烘(hong)包生產線工(gong)(gong)藝(yi)要(yao)求開發的(de)新一代攪(jiao)拌型真空干(gan)燥器之一，采用先進的(de)工(gong)(gong)藝(yi)設計和(he)(he)制(zhi)造技術，能(neng)夠處(chu)理濕(shi)粉、濾餅、糊劑和(he)(he)料(liao)漿等材料(liao)，尤其適合比重大(da)、粘稠和(he)(he)敏感度(du)高或(huo)者含有(you)有(you)毒(du)或(huo)爆炸性溶劑的(de)產品(pin)。單錐(zhui)脈(mo)(mo)沖(chong)混合干(gan)燥機適合低真空度(du)操作，可應用于流程(cheng)的(de)其他階段(duan)，包括：反應-結晶、加熱(re)-冷(leng)卻、殺菌(jun)、液(ye)體(ti)(ti)-固體(ti)(ti)分離和(he)(he)脫氣

　　隨著現代化學工業的發展，化工生產趨向大型化與規模化發展，單套生產裝置的產量越來越大，單錐真空干燥機也逐漸向大型化發展。此時單錐干燥器的直徑增大，錐體加長，特別是當夾套壓力高于1.0MPa時，內筒壁厚增加，給真空單錐干燥機的設計和制造工作增加了難度，相應地也提高了設備的制造費用。因此，通過選擇合適的夾套結構來達到器壁減薄、內筒承壓能力增強的目的是比較經濟合理的。

　　單錐真空干燥機加熱夾套 型式和特點(dian)

　　(1) 整體夾套

　　對于(yu)攪拌設(she)(she)備的加熱(re)(re)或冷卻采用最多(duo)的夾套型(xing)式為整體(ti)型(xing)夾套，這(zhe)種夾套是在設(she)(she)備外(wai)部再套上一個直徑(jing)稍大的容(rong)器。其具有加工技術成熟、結構簡單(dan)、制(zhi)造方(fang)便等(deng)特點，從而在化工設(she)(she)備設(she)(she)計的選(xuan)擇中(zhong)獲得了廣泛的應用。缺點是加熱(re)(re)面積(ji)收到(dao)筒體(ti)幾何尺寸的限(xian)制(zhi)而不能做的太大。

　　(2) 帶螺旋導流板夾套

　　在夾(jia)(jia)套內設(she)置螺(luo)旋導(dao)流(liu)板(ban)，不(bu)但(dan)能為夾(jia)(jia)套內的(de)流(liu)體(ti)(ti)導(dao)流(liu)，更好地(di)加(jia)(jia)熱或冷卻(que)容器內的(de)物料，而(er)且容器筒體(ti)(ti)因外(wai)壓計(ji)(ji)算長度(du)(du)減小(xiao)而(er)使計(ji)(ji)算壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減小(xiao)。缺點是當需要的(de)導(dao)流(liu)板(ban)尺寸較大時，無法(fa)在筒體(ti)(ti)與夾(jia)(jia)套之間(jian)設(she)置，如采用加(jia)(jia)大筒體(ti)(ti)與夾(jia)(jia)套間(jian)間(jian)距或增加(jia)(jia)導(dao)流(liu)板(ban)圈數及(ji)筒體(ti)(ti)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)來(lai)減小(xiao)導(dao)流(liu)板(ban)尺寸的(de)方法(fa)，則是一(yi)種本末倒置的(de)做法(fa)，再者筒體(ti)(ti)、加(jia)(jia)強(qiang)圈、夾(jia)(jia)套均為剛性連接，不(bu)一(yi)樣的(de)材(cai)料及(ji)溫度(du)(du)，會(hui)產生極大的(de)應力(li)，因此應盡量避免該結構。

　　(3) 半(ban)(圓)管夾套

　　半(圓(yuan))管(guan)夾(jia)套結(jie)構(gou)按(an)排列形(xing)式(shi)分(fen)為螺旋式(shi)和排管(guan)式(shi)，按(an)半圓(yuan)管(guan)形(xing)狀分(fen)為標準半圓(yuan)管(guan)和弓(gong)形(xing)管(guan)。半(圓(yuan))管(guan)夾(jia)套相對(dui)于整體(ti)夾(jia)套具有以下特點：結(jie)構(gou)簡單，承壓(ya)能力強，在不改變容器操作(zuo)狀況(kuang)的(de)情況(kuang)下，可有效的(de)減薄其(qi)設(she)計壁(bi)厚，節省(sheng)材(cai)料，降低設(she)備(bei)(bei)成本(ben)，而且能提(ti)高設(she)備(bei)(bei)抗外壓(ya)的(de)強度(du)和剛度(du)，方便檢(jian)修(xiu)。尤其(qi)對(dui)于外壓(ya)工況(kuang)較為惡劣的(de)大型單錐真空干燥機，這一優勢較為明顯(xian)。缺點是(shi)焊縫較多，焊接量大，給加工制造(zao)帶來(lai)一定難度(du)，同(tong)時也增加了無(wu)損檢(jian)測的(de)工作(zuo)量。

　　單錐真(zhen)空干燥機螺旋(xuan)半(ban)回管夾套在制造中所(suo)存在的問題(ti)與分(fen)析

　　螺(luo)旋半(ban)(ban)圓(yuan)管夾套(下(xia)簡稱半(ban)(ban)管)設備(bei)在歐美國家(jia)已(yi)較普遍使用，且德國于1979年已(yi)形成規(gui)范化。半(ban)(ban)管設備(bei)與普通夾套容器(qi)相比，具(ju)有筒(tong)體受力(li)好、傳熱效率(lv)高、節(jie)能(neng)及(ji)節(jie)約鋼材用量等優點，是目前較為合理、先進(jin)的(de)(de)夾套結構。無錫雙(shuang)瑞機械深入一些有承(cheng)擔制(zhi)造的(de)(de)廠(chang)家(jia)進(jin)行了調研，了解到半(ban)(ban)管夾套容器(qi)的(de)(de)制(zhi)造問(wen)題是影響(xiang)其推廣應(ying)用的(de)(de)主(zhu)要問(wen)題之一。

　　(1) 半管成形(xing)問題

　　有的(de)(de)廠家制造這部分半管是采用(yong)現(xian)成(cheng)的(de)(de)圓(yuan)管，根據筒(tong)體外徑卷制成(cheng)形，然后劃(hua)線。劃(hua)線后上銑(xian)床銑(xian)去管子的(de)(de)一半(不能(neng)用(yong)了(le))制成(cheng)。因此這部分半管消耗較多，加(jia)工(gong)量也(ye)較大，其相對費用(yong)較高(gao)，且加(jia)工(gong)后的(de)(de)半管內徑又難于保證圓(yuan)度。

　　(2) 筒體自重非圓問題

　　由于此(ci)類設(she)備(bei)較(jiao)長，因此(ci)只能采(cai)取(qu)把設(she)備(bei)放倒(dao)后在(zai)筒(tong)節上組(zu)對、組(zu)焊半管。由于設(she)備(bei)本身筒(tong)體(ti)的自重作用(yong)，即使(shi)(shi)在(zai)滾圓加工時很回，但其放倒(dao)后就變(bian)得不圓了。而有的廠(chang)家沒(mei)有采(cai)用(yong)任何(he)措施，直接(jie)將半管組(zu)對、組(zu)焊在(zai)筒(tong)節上，這就給設(she)備(bei)以后使(shi)(shi)用(yong)中造成了隱患(huan)。

　　(3) 螺旋(xuan)半管與筒體組裝問(wen)題

　　將(jiang)(jiang)制成(cheng)的半(ban)(ban)管先固定(ding)在(zai)器壁上，然后(hou)焊(han)(han)半(ban)(ban)管間(jian)的對接焊(han)(han)縫(feng)(feng)，這樣加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝造成(cheng)了半(ban)(ban)管焊(han)(han)后(hou)沒有(you)(you)了收縮余地。因而在(zai)半(ban)(ban)管的對焊(han)(han)縫(feng)(feng)間(jian)將(jiang)(jiang)留下較大的裝配應(ying)力，這一裝配應(ying)力一般(ban)表現為(wei)拉伸(shen)應(ying)力，極易造成(cheng)焊(han)(han)接裂紋，降(jiang)低焊(han)(han)縫(feng)(feng)的抗拉強(qiang)度。因此其加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝有(you)(you)待(dai)于改進(jin)。

　　單錐真空干燥機螺旋半管夾套的(de)制造解決(jue)方(fang)案

　　針(zhen)對上述(shu)問題(ti)，無(wu)錫雙瑞(rui)機(ji)械(xie)花(hua)費了(le)一個多月的(de)時間，翻閱了(le)日本(ben)、德國等國家相(xiang)關螺旋(xuan)半(ban)管夾套制(zhi)造(zao)的(de)技術資料(liao)，結合(he)自己所掌握的(de)技術、反復實踐、修改，又花(hua)費了(le)約一個月的(de)時間，終(zhong)于找到了(le)單(dan)錐(zhui)真空干燥機(ji)螺旋(xuan)半(ban)管夾套的(de)具體(ti)制(zhi)造(zao)方案設計及(ji)解決上述(shu)問題(ti)的(de)方法(fa)。

　　(1) 輥制成形

　　半管(guan)夾套(tao)采(cai)用鋼板(ban)代替圓(yuan)管(guan)下料，然后用自制(zhi)半管(guan)輥(gun)制(zhi)機輥(gun)壓(ya)成(cheng)形。鋼板(ban)條(tiao)在輥(gun)制(zhi)機上按壓(ya)力(li)容器《卷圓(yuan)工藝守(shou)則》輥(gun)圓(yuan)成(cheng)形，使其圓(yuan)度符合壓(ya)力(li)容器GB150一(yi)89的(de)10、13的(de)規定。

　　(2) 筒體外部螺旋半圓管(guan)的組裝

　　螺旋(xuan)半圓(yuan)管(guan)的加工(gong)(gong)制造(zao)工(gong)(gong)藝(yi)復雜，既有螺旋(xuan)半徑的變化，又有螺旋(xuan)導角的變化，增加了制造(zao)難(nan)度(du)，一(yi)旦制作尺(chi)寸(cun)不到位，將會使裝配及焊(han)接(jie)(jie)更(geng)加困難(nan)。螺旋(xuan)半圓(yuan)管(guan)對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭多(duo)，環角焊(han)縫比較(jiao)長，為保證其焊(han)接(jie)(jie)質量，對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭必(bi)須全部(bu)焊(han)透，而半圓(yuan)管(guan)環角焊(han)縫的探(tan)傷(shang)有一(yi)定困難(nan)，表(biao)面探(tan)傷(shang)很難(nan)發現內部(bu)缺(que)陷(如夾渣、未焊(han)透、氣孔、裂(lie)紋等)。這(zhe)給(gei)設備的使用(yong)帶(dai)來(lai)不少潛在的危(wei)險，為此制定了專門的工(gong)(gong)藝(yi)措(cuo)施來(lai)解決以上難(nan)點(dian)。

　　(3) 筒體焊前準備

　　先將裝(zhuang)焊(han)好的(de)筒體(ti)豎立于(yu)平臺之上(shang)，再次確(que)(que)認筒體(ti)上(shang)方位(0°、90°、180°、270°)，在以(yi)上(shang)4個方位線(xian)上(shang)，將螺(luo)旋半(ban)圓(yuan)(yuan)管的(de)軌跡線(xian)劃出，這(zhe)樣(yang)(yang)可以(yi)保證裝(zhuang)配的(de)準確(que)(que)性，之后(hou)將螺(luo)旋半(ban)圓(yuan)(yuan)管從下往向上(shang)依(yi)次裝(zhuang)焊(han)，為此制(zhi)作了(le)工裝(zhuang)卡塊(kuai)和楔形塊(kuai)，使半(ban)圓(yuan)(yuan)管能夠與筒體(ti)緊貼，這(zhe)樣(yang)(yang)使對接接頭錯邊量很(hen)小，有利(li)于(yu)保證焊(han)接質量。

　　(4) 焊接過(guo)程(cheng)

　　為(wei)了能(neng)夠全焊(han)(han)透對(dui)接接頭，采用V形坡口，鈍邊(1±1)mm，間隙2～3 mm，單面(mian)(mian)焊(han)(han)雙面(mian)(mian)成(cheng)形，并(bing)專門培訓焊(han)(han)工進行施焊(han)(han)。對(dui)于環角焊(han)(han)縫(feng)，為(wei)確保(bao)其焊(han)(han)接質量，分別(bie)在焊(han)(han)接和(he)熱處理后，除進行表(biao)面(mian)(mian)探傷檢查外，還(huan)作了水壓(ya)試驗(yan)及(ji)氣密性試驗(yan)，一(yi)旦發現泄露(lu)及(ji)時(shi)補焊(han)(han)并(bing)重(zhong)新探傷及(ji)再次打壓(ya)( 經過嚴密計(ji)算(suan)將試驗(yan)壓(ya)力增加(jia)到(dao)一(yi)定倍(bei)數，并(bing)保(bao)壓(ya)足夠長的(de)時(shi)間)。

　　(5) 耐壓試驗

　　由于單(dan)錐真空干(gan)燥機結構復雜，焊(han)縫過長及(ji)施焊(han)位置很差，為保證焊(han)接質量(liang)，必須采取在焊(han)接后(hou)和熱處理(li)后(hou)對外部盤管進行(xing)試壓，且水(shui)壓和氣密性試驗均做(zuo)，達(da)到產品(pin)要求。

　　單錐真空干燥機螺旋(xuan)半圓(yuan)管(guan)夾套式反應(ying)器技術要求高，結構復雜，制造(zao)困難(nan)(nan)大，必需充(chong)分考慮其制造(zao)，裝配過程(cheng)中(zhong)的難(nan)(nan)點，預先制定合理的工藝措施(shi)和制作必要的輔助工裝。制造(zao)過程(cheng)中(zhong)嚴格(ge)按照圖(tu)紙(zhi)和工藝要求使(shi)零件成形，裝焊(han)(han)過程(cheng)中(zhong)防止(zhi)大法蘭焊(han)(han)后變(bian)形，提(ti)高盤管(guan)和筒體焊(han)(han)接質量以及控(kong)制好各個關鍵難(nan)(nan)點。