螺旋折流板的加工制造方法.doc

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1、螺旋折流板的加工制造方法郭传东，尤波（屮国石汕集团东北炼化丁.程有限公司吉林机械制适分公司）摘要：简要介绍了我公司自主研发的高效螺旋折流板换热器中螺旋折流板的形式和加工工艺方案，通过使用自主设计的加工工装，达到利用常用的机械加工设备，采用常规的加工方法完成难度较大的螺旋折流板的加工制造，取得了较好的效果。关键词：螺旋折流板：加工制造：方法管壳式换热器是当前工业生产屮应用最广泛的示意图如图。传热设备。目前，国内外绝人多数在役的管壳式换热器还在采用垂巴弓形折流板结构，但英存在流动死区大，壳程流动阻力人，易积垢，换热器整体传热效率

2、低，使用周期短，还容易诱发管束的振动噪音等不足。螺旋折流板换热器是由连续螺旋状的准扇形板及英支持的换热管束构成的拟螺旋流动系统。流体在壳体内平稳螺旋流动，彻底改变了弓形折流板换热器的流体流动方式和流场分布，减薄了传热管表面滞流底层的厚度，提高了传热膜系数，消除了弓形折流板的传热死区，使壳程的传热状态人为改善。螺旋折流板换热器的推广，无疑将成为弓形折流板的理想替代产品。但受到机械加工水平的限制，准扇形折流板的制造加工存在相当人的难度。文屮通过对我公司口主研发的高效螺旋折流板换热器屮螺旋折流板制造工艺的阐述，简耍介绍了螺旋折流板

3、的加工控制措施和方法。1折流板结构形式及加工难点分析我公司研发的炼汕厂催化裂化装置屮台高效U形管螺旋折流板换热器，采用若干块/売程横截面的扇形板与壳体轴线以某i安装夹角（螺旋倾角）呈连续螺旋状排列，每块螺旋折流板在壳体横截面上的投影都为/圆面，相邻两块折流板首尾搭接，每片折流板与穿过其上的换热管斜交，其螺旋倾角分别为。、。、。，螺距为每块折流板的间距之和,由于管孔与折流板的板面之间有夹角，如果直接将折流板固定到机床操作平台上是无法对英进行钻孔的。基于这种情况，我们制作了平台划线、钻削、车削工序相应的工装胎具，假定胎具上放置折

4、流板后的上平面与机床的钻头之间形成的夹角等于管孔与折流板板面之间的夹角，那么钻头垂直下钻，它的钻削方向实际上就是换热管的方向，这样一來，折流板的钻孔问题就解决了。该换热器换热管长度较长（直管段长度000mm）,折流板层数较多（0层），因此钻孔粘度控制难度比较人。在制造过程屮应通过设计合理的工装方案先从小角度开始制作以便重复利用工装材料，采取止确的工艺措施，才能保证螺旋折流板的顺利加工。2螺旋折流板加工屮三种工装的设计2」平台划线工装为了使螺旋折流板的管孔加工达到设计图纸的技术要求，保证管孔符合设备装配的需耍，我们首先制作了按

5、其投影方向用來引导钻头的施钻的钻模（图2012年全国石油化I.设备年会会刊）并在平台划线工序制造了便于螺旋倾角划线的定位工装（图），经装配固定，使钻模与水平面成相应的螺旋倾斜角,利用划针划制底座和钻模的螺旋倾幷加工和找正线，然后，利用立式车床对底座和钻模的螺旋倾角度截血进行车削（图），加工出用于约束螺旋折流板倾斜角度的基准平而，使钻孔工序的加工得以顺利进行，从血人幅度提高了平台划线工序的施工粘度。图2过程屮需预留折流板外圆车削加工余量。划线结束后，为了能够把点焊成摞的折流板准确地固定在钻模和底座之间，我们采取在钻模和底座划

6、线处分别焊接限位描块的方法，对折流板的转动、滑动等自由度进行约束（图），确眾待钻折流板的放置位置,使工件装夹牢固可靠，从而保证了每摞折流板的钻孔角度一致（图）。图5图3图6图42.2钻孔工装由于折流板的管孔实际上与折流板平面不是垂fi的，而是具有一定夹角。对于这种孔工艺是无法施钻的，钻孔无疑是螺旋折流板加工的难点，保证折流板的管孔位置是提高换热器装配粘度的关键，为此我们采取了一些方法来保证管孔的位置粘度。对车削好的钻模和底座进行划线，确泄螺旋折流板在钻模胎具上的合理放置位置，在此2.3立车工装为了更好地提高管板和折流板管孔

7、的相对位置粘度，保证立车工序的施工过程高效、便捷。我们制作了针对螺旋折流板外圆加工的专用夹具。主要由下管板、角度底座、中心轴、角度套管、加强筋板通过机构组焊构成（图）。图7在此工装屮，下管板按换热器实际管板加工而成，夹具的每根双头螺栓在装夹过稈屮均经下管板和折流板相应管孔加以预紧，从而人人提高了竇板与折流板管孔之间的相对位置粘度，从而保证了车削工序的顺利进行（图）。图8由于立车的加工特性耍求工装具有一定的刚性和强度保证，为了提高折流板装夹的可靠性，利用成型钢板和筋板通过焊接制作了角度底座（图）图9心轴限制住了下管板的中心孔与

8、角度底座定位孔（即折流板扌为管孔处）的平移，从而使折流板的外圆加工粘度得到了更好的保证。3结束语两个角度筋板使折流板的装夹面呈相应的螺旋倾角，从而解决了折流板的角度装夹粘度。为了控制工装的装配精度,加工出定位中心轴（图0）,中加工过程屮因为螺旋折流板的使用角度与水平面成一址夹角，螺栓的预紧