單錐真空干燥機的螺旋半管夾套的制造與應用

發布時間：2020-11-01

多功能(neng)脈沖真(zhen)空單(dan)錐干燥機是無(wu)錫(xi)雙瑞(rui)機械根據(ju)精(jing)細化工行業精(jing)烘包(bao)生產(chan)(chan)線工藝要求(qiu)開發的(de)(de)新一代攪拌型真(zhen)空干燥器之一，采用先進的(de)(de)工藝設計和(he)制造技(ji)術，能(neng)夠處理濕(shi)粉、濾餅、糊(hu)劑和(he)料漿等材料，尤其(qi)適(shi)合比(bi)重大、粘稠和(he)敏感度高或者含(han)有有毒或爆炸(zha)性溶劑的(de)(de)產(chan)(chan)品。單(dan)錐脈沖混合干燥機適(shi)合低真(zhen)空度操(cao)作，可(ke)應用于(yu)流程的(de)(de)其(qi)他階(jie)段，包(bao)括：反應-結晶、加熱-冷卻、殺菌、液體-固體分離和(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(zhen)空干燥(zao)機加熱(re)夾套 型式和特點
  (1) 整體夾套
  對(dui)于攪拌設備(bei)的(de)(de)加(jia)熱或冷卻采用最多的(de)(de)夾(jia)套型式為整體型夾(jia)套，這(zhe)種夾(jia)套是(shi)在(zai)設備(bei)外部再套上一個直徑稍大的(de)(de)容器(qi)。其具有加(jia)工(gong)技術成熟(shu)、結構簡單、制造方便等(deng)特點，從而在(zai)化工(gong)設備(bei)設計的(de)(de)選(xuan)擇(ze)中獲得了廣泛的(de)(de)應(ying)用。缺點是(shi)加(jia)熱面積收到筒體幾(ji)何尺寸(cun)的(de)(de)限制而不能做的(de)(de)太大。
  (2) 帶螺(luo)旋導(dao)流板夾套
  在夾套內(nei)設置螺旋(xuan)導(dao)流(liu)板，不但能為夾套內(nei)的(de)(de)(de)流(liu)體(ti)(ti)導(dao)流(liu)，更好地加(jia)熱或冷卻容器內(nei)的(de)(de)(de)物料，而(er)且容器筒體(ti)(ti)因外壓計(ji)算長度減(jian)(jian)小(xiao)而(er)使(shi)計(ji)算壁厚減(jian)(jian)小(xiao)。缺(que)點是當(dang)需要(yao)的(de)(de)(de)導(dao)流(liu)板尺寸(cun)較大時，無(wu)法在筒體(ti)(ti)與夾套之(zhi)間設置，如采用加(jia)大筒體(ti)(ti)與夾套間間距或增加(jia)導(dao)流(liu)板圈數及筒體(ti)(ti)壁厚來減(jian)(jian)小(xiao)導(dao)流(liu)板尺寸(cun)的(de)(de)(de)方(fang)法，則是一種本末(mo)倒置的(de)(de)(de)做法，再(zai)者筒體(ti)(ti)、加(jia)強圈、夾套均(jun)為剛性連接(jie)，不一樣的(de)(de)(de)材料及溫度，會(hui)產生極大的(de)(de)(de)應力，因此應盡(jin)量(liang)避免該結構(gou)。

 (3) 半(圓(yuan))管夾套
  半(ban)(圓)管(guan)夾(jia)套結構按排列形(xing)式分為(wei)螺(luo)旋式和(he)排管(guan)式，按半(ban)圓管(guan)形(xing)狀分為(wei)標準半(ban)圓管(guan)和(he)弓形(xing)管(guan)。半(ban)(圓)管(guan)夾(jia)套相對于整(zheng)體夾(jia)套具有(you)以下特點：結構簡單，承壓(ya)能力(li)強(qiang)，在(zai)不改(gai)變容器操作(zuo)狀況(kuang)的(de)(de)情況(kuang)下，可(ke)有(you)效的(de)(de)減(jian)薄其(qi)設計壁厚，節省材料，降低設備(bei)成本，而且能提高(gao)設備(bei)抗外壓(ya)的(de)(de)強(qiang)度和(he)剛度，方便檢(jian)(jian)修。尤其(qi)對于外壓(ya)工況(kuang)較為(wei)惡劣的(de)(de)大(da)型單錐真空干燥機(ji)，這一(yi)優勢較為(wei)明顯。缺點是焊(han)縫較多，焊(han)接量大(da)，給加工制造帶來一(yi)定(ding)難度，同時也增加了無損檢(jian)(jian)測的(de)(de)工作(zuo)量。
單(dan)錐(zhui)真空干燥機螺旋(xuan)半回管(guan)夾套在制造中所存在的問(wen)題(ti)與分析

  螺旋半(ban)圓(yuan)管(guan)夾套(下(xia)簡稱半(ban)管(guan))設備在歐美國家已較普遍使用，且德國于1979年已形成規范化(hua)。半(ban)管(guan)設備與(yu)普通(tong)夾套容(rong)器相比(bi)，具有筒體受力好、傳熱效(xiao)率(lv)高、節能及節約鋼材用量等優點，是(shi)目(mu)前較為合理、先(xian)進的夾套結構。無錫雙瑞機械(xie)深(shen)入一些有承擔制(zhi)造(zao)的廠(chang)家進行了調研，了解(jie)到(dao)半(ban)管(guan)夾套容(rong)器的制(zhi)造(zao)問(wen)(wen)題是(shi)影響(xiang)其推廣應用的主要問(wen)(wen)題之一。
  (1) 半管成形問題
  有(you)的廠家制造(zao)這(zhe)部(bu)分(fen)半(ban)管是(shi)采用(yong)現(xian)成(cheng)(cheng)的圓管，根據筒體外徑(jing)卷制成(cheng)(cheng)形，然后(hou)劃(hua)線。劃(hua)線后(hou)上銑(xian)床銑(xian)去管子的一半(ban)(不(bu)能用(yong)了)制成(cheng)(cheng)。因(yin)此這(zhe)部(bu)分(fen)半(ban)管消耗較多，加工量(liang)也(ye)較大(da)，其相對費用(yong)較高(gao)，且加工后(hou)的半(ban)管內徑(jing)又難(nan)于保證圓度。
  (2) 筒體自重非(fei)圓問題
  由(you)于此(ci)類設備(bei)較長(chang)，因此(ci)只能采(cai)取把設備(bei)放倒后在筒(tong)節(jie)上組對、組焊半(ban)管(guan)。由(you)于設備(bei)本身(shen)筒(tong)體的自重作用(yong)(yong)，即使在滾圓加工時很(hen)回(hui)，但其放倒后就變(bian)得不圓了。而有的廠家沒有采(cai)用(yong)(yong)任何措施，直(zhi)接(jie)將半(ban)管(guan)組對、組焊在筒(tong)節(jie)上，這就給設備(bei)以后使用(yong)(yong)中造成了隱(yin)患。
  (3) 螺旋半(ban)管與筒體組裝問題

將(jiang)制成的(de)半(ban)管(guan)(guan)先固定在(zai)器(qi)壁上，然后焊(han)(han)半(ban)管(guan)(guan)間的(de)對接焊(han)(han)縫(feng)，這(zhe)樣加(jia)工(gong)工(gong)藝造成了半(ban)管(guan)(guan)焊(han)(han)后沒有(you)了收(shou)縮余地。因而在(zai)半(ban)管(guan)(guan)的(de)對焊(han)(han)縫(feng)間將(jiang)留下較大的(de)裝(zhuang)配應(ying)力，這(zhe)一(yi)(yi)裝(zhuang)配應(ying)力一(yi)(yi)般表現為(wei)拉伸(shen)應(ying)力，極(ji)易造成焊(han)(han)接裂紋，降低焊(han)(han)縫(feng)的(de)抗(kang)拉強度。因此其(qi)加(jia)工(gong)工(gong)藝有(you)待于改(gai)進。

單錐真(zhen)空干燥(zao)機螺(luo)旋半管夾(jia)套的制造解決方案
  針對(dui)上述問題(ti)，無錫(xi)雙(shuang)瑞機械花(hua)費(fei)了(le)一(yi)個多月的(de)(de)時間(jian)，翻閱了(le)日本(ben)、德國(guo)等(deng)國(guo)家相關螺旋半(ban)管(guan)夾套(tao)制造的(de)(de)技術(shu)資料，結合自(zi)己(ji)所掌(zhang)握的(de)(de)技術(shu)、反復實踐、修改，又花(hua)費(fei)了(le)約一(yi)個月的(de)(de)時間(jian)，終于找(zhao)到了(le)單錐(zhui)真空干燥(zao)機螺旋半(ban)管(guan)夾套(tao)的(de)(de)具體制造方案設(she)計及解(jie)決上述問題(ti)的(de)(de)方法(fa)。
  (1) 輥(gun)制成形
  半管夾套采用鋼板代替圓(yuan)管下料(liao)，然(ran)后用自制半管輥制機輥壓(ya)成(cheng)形(xing)。鋼板條在輥制機上按壓(ya)力容(rong)器(qi)《卷(juan)圓(yuan)工(gong)藝守(shou)則》輥圓(yuan)成(cheng)形(xing)，使其圓(yuan)度符合壓(ya)力容(rong)器(qi)GB150一89的10、13的規定。
  (2) 筒體外部(bu)螺旋半圓管的組裝
  螺旋(xuan)(xuan)半(ban)圓(yuan)管(guan)的加工制造(zao)工藝(yi)復雜(za)，既有(you)螺旋(xuan)(xuan)半(ban)徑(jing)的變化，又有(you)螺旋(xuan)(xuan)導角(jiao)的變化，增加了制造(zao)難(nan)(nan)度，一旦制作尺寸不到(dao)位，將會使(shi)裝(zhuang)配(pei)及焊(han)接(jie)更(geng)加困(kun)難(nan)(nan)。螺旋(xuan)(xuan)半(ban)圓(yuan)管(guan)對(dui)(dui)接(jie)接(jie)頭多，環(huan)角(jiao)焊(han)縫比較長(chang)，為保證其焊(han)接(jie)質量(liang)，對(dui)(dui)接(jie)接(jie)頭必須全(quan)部(bu)(bu)焊(han)透(tou)，而(er)半(ban)圓(yuan)管(guan)環(huan)角(jiao)焊(han)縫的探(tan)傷有(you)一定(ding)困(kun)難(nan)(nan)，表(biao)面(mian)探(tan)傷很難(nan)(nan)發現內(nei)部(bu)(bu)缺陷(如夾渣、未(wei)焊(han)透(tou)、氣(qi)孔、裂(lie)紋(wen)等)。這給設備的使(shi)用帶來不少潛(qian)在的危險(xian)，為此制定(ding)了專門的工藝(yi)措施來解決以上(shang)難(nan)(nan)點。
  (3) 筒(tong)體焊(han)前準備
  先將裝(zhuang)(zhuang)焊好的筒(tong)體豎立(li)于(yu)平臺之(zhi)上，再次確認筒(tong)體上方位(0°、90°、180°、270°)，在以上4個方位線(xian)上，將螺旋半圓(yuan)管(guan)的軌(gui)跡線(xian)劃出，這(zhe)樣可以保(bao)證(zheng)裝(zhuang)(zhuang)配的準確性，之(zhi)后將螺旋半圓(yuan)管(guan)從(cong)下往向上依次裝(zhuang)(zhuang)焊，為此制(zhi)作了工(gong)裝(zhuang)(zhuang)卡(ka)塊和(he)楔形塊，使(shi)半圓(yuan)管(guan)能夠與筒(tong)體緊貼，這(zhe)樣使(shi)對(dui)接(jie)接(jie)頭錯邊量很小，有利(li)于(yu)保(bao)證(zheng)焊接(jie)質(zhi)量。

  (4) 焊接過程
  為了(le)(le)能夠全焊(han)透對(dui)接(jie)接(jie)頭，采用V形坡口(kou)，鈍(dun)邊(1±1)mm，間(jian)隙2～3 mm，單面焊(han)雙面成(cheng)形，并(bing)(bing)(bing)專門培(pei)訓(xun)焊(han)工進(jin)行施(shi)焊(han)。對(dui)于環角焊(han)縫，為確保其焊(han)接(jie)質量，分別在焊(han)接(jie)和熱處理后(hou)，除(chu)進(jin)行表面探(tan)傷檢查外，還(huan)作了(le)(le)水壓(ya)試驗及氣密性試驗，一旦發現(xian)泄露及時補焊(han)并(bing)(bing)(bing)重新探(tan)傷及再(zai)次打壓(ya)( 經(jing)過嚴密計算(suan)將試驗壓(ya)力增加到一定倍數，并(bing)(bing)(bing)保壓(ya)足夠長的(de)時間(jian))。
  (5) 耐壓(ya)試驗
  由于單錐真空(kong)干燥機結構復雜(za)，焊(han)(han)(han)縫過長及施焊(han)(han)(han)位置很差，為保證焊(han)(han)(han)接質量(liang)，必須采取在焊(han)(han)(han)接后和熱處(chu)理后對(dui)外部(bu)盤管(guan)進(jin)行試壓(ya)，且水壓(ya)和氣密性試驗均(jun)做，達(da)到產品要求。
  單錐真空干燥機螺旋(xuan)半圓管夾套式反應器技術要(yao)求高，結構復雜，制(zhi)(zhi)造(zao)困(kun)難大，必需充分考慮其制(zhi)(zhi)造(zao)，裝配過程中的難點，預先(xian)制(zhi)(zhi)定合理的工(gong)藝措(cuo)施(shi)和制(zhi)(zhi)作必要(yao)的輔(fu)助工(gong)裝。制(zhi)(zhi)造(zao)過程中嚴格按照圖紙(zhi)和工(gong)藝要(yao)求使(shi)零件成形，裝焊(han)(han)過程中防止大法蘭焊(han)(han)后(hou)變形，提(ti)高盤管和筒體(ti)焊(han)(han)接質量(liang)以及控制(zhi)(zhi)好各個(ge)關鍵難點。