NCu30/16Mn管壳式换热器的制造

氯气过热器是造纸碱回收生产中的设备之一,用来实现物料之间的热量交换。该过热器为一管壳式换热器,管束材料为NCu30,介质为氯气。由于其接触腐蚀性介质的面积很大,因此对设备的耐腐蚀性要求很高。下面将兰州节能环保工程有限公司制造氯气过热器的工艺介绍如下。
1 结构与设计参数　
　　　氯气过热器由管程和壳程两部分组成,见图1。管板为NCu30/16Mn堆焊的复合板,换热管的材质为NCu30。设计参数如表1所示。

　　


　　

　　主要材料的化学成分及机械性能如表2所示。
2 管板的制造　　
　　管板是换热器的主要受压元件,其制造精度对换热管与管板连接接头的焊接质量有很大的影响。为了节约成本,提高抗腐蚀性,管板采用NCu30/16Mn堆焊的复合板。

　　

　　　　(1)管板基材为16Mn锻件 级。　
　　　(2)NCu30/16Mn堆焊管板:堆焊之前,先将堆焊表面清理干净,露出金属光泽。用NCu30的合金焊条进行堆焊。表面采用直道堆焊,从中间向两面排道,最后环向修理补齐。整个堆焊面应均匀平整,堆焊总厚度≥7mm,最厚与最薄处之差≤1mm。为了检查堆焊面的贴合和堆焊层的表面情况,采用超声波检测和渗透检测,以保证100%贴合率和堆焊管板的致密性。堆焊之后应进行消除应力的退火热处理。热处理工艺为600℃×2h,如图2所示。

　　

　　　　(3)机械加工:将堆焊面加工见光后,以其为基准加工管板尺寸,使得堆焊层切削加工量最少,以达到节约贵重金属的目的,更好地保证堆焊管板堆焊层的抗腐蚀性。　　(4)管板底孔的加工:管板底孔的加工精度直接影响装配质量,为了保证管板底孔的精度,采用钻、铰加工。底孔的端面应倒角。
3　换热管的制造　
　　　换热管采用进口的无缝管,它是换热器的主要受压元件,不允许表面有裂纹和凹坑等缺陷。在总装穿管之前,应将换热管逐根进行水压试验,并将管的两端用丙酮清洗干净。
4换热管与管板装配　
　　　换热管与管板的连接处是换热器最重要的部位。采用先焊后贴胀工艺。制造过程中要求换热管与管板孔壁之间不得有杂物,否则难以保证焊接的致密性,还会影响贴胀的强度。
5 堆焊及焊接材料　　
　　手工堆焊抗腐蚀层焊条选用瑞典的Ni207( 3.2),其成分见表3。换热管与管板焊接选用焊丝ERNiCu-7( 2.4),其成分见表4。



6　换热管与管板焊接　
　(1)焊接方法　换热管与管板焊接采用氩弧焊,不仅焊接质量稳定,且成形好、无飞溅,焊缝不存在条渣。　　
(2)焊前清理与焊接保护　要想获得良好的焊接质量必须做到:换热管的两端和焊丝要清洗干净,防止污物进入焊缝;高温熔池和高温焊道必须得到氩气保护,防止金属氧化。　
　(3)焊接的分区　焊接时,为了防止焊接高温,产生变形,分成几个区域进行焊接。　
　(4)焊接工艺参数　焊条牌号:ERNi207;规格: 2.4;电源类型:直流反接;电流:130～150A;电压:12～14V。
7　检测方法和水压试验　　
管接头全部焊接完毕后进行100%着色探伤检查,符合JB4730-94, 级合格。最后进行管程2.12MPa和壳程0.75MPa水压试验。
　　该NCu30(堆焊层)/16Mn(基层)管板换热器不仅满足了造纸碱回收生产中的工艺和耐腐蚀性要求,而且其使用寿命大大提高。
 

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