[發(fā)明專利]一種適用于換熱器熱處理的防變形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011300921.1
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112322886B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雙燕;許文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣核電設(shè)備有限公司
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之;周榮芳

本發(fā)明公開了一種適用于換熱器熱處理的防變形方法，包括：換熱器翻轉(zhuǎn)豎直狀態(tài)；第一冷風(fēng)機(jī)和第二冷風(fēng)機(jī)連通第一入風(fēng)口和第二入風(fēng)口；調(diào)節(jié)第一溫度至第二溫度，第一冷風(fēng)機(jī)進(jìn)入縫隙，并進(jìn)入下筒體內(nèi)部從第二入風(fēng)口排出；調(diào)節(jié)至第三溫度，第一冷風(fēng)機(jī)和第二冷風(fēng)機(jī)的冷空氣，分別通過第一入風(fēng)口和第二入風(fēng)口，分別進(jìn)入縫隙、以及下筒體內(nèi)部，并共同從出風(fēng)口排出；調(diào)節(jié)至第四溫度，關(guān)閉第一冷風(fēng)機(jī)、第二冷風(fēng)機(jī)、第一入風(fēng)口、第二入風(fēng)口和出風(fēng)口，完成換熱器的熱處理的防變形保護(hù)。此發(fā)明解決了傳統(tǒng)換熱器熱處理防變形工藝繁雜且成本高的問題，改變換熱器放置方式，減少了輔助設(shè)備數(shù)量及流量，節(jié)省了人工成本和制造成本，降低了電能損耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換熱器熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于換熱器熱處理的防變形方法。

背景技術(shù)

核電或化工設(shè)備中的換熱器在制造過程中，管板與下封頭環(huán)縫對接后需進(jìn)行焊后熱處理。

如圖1所示，換熱器在焊后熱處理過程中，將換熱器水平放置；換熱器包括U型傳熱管1、下筒體2、管板3、下封頭4、套筒5、錐體10、密封裝置6、管子支撐板7和拉桿8；下筒體2和套筒5套設(shè)在U型傳熱管1的外周；管子支撐板7和拉桿8垂直呈網(wǎng)格狀，用以支撐U型傳熱管1；管子支撐板7與U型傳熱管1之間設(shè)置有環(huán)狀拉銷孔9；管板3與下封頭4之間形成環(huán)縫，需要對該環(huán)縫對接進(jìn)行焊接后的熱處理。

水平放置的換熱器各部件間熱膨脹不均勻，因為焊縫位于管板3和下封頭4之間，則管板3朝向環(huán)縫一側(cè)的表面受熱高于管板3朝向U型傳熱管1 一側(cè)的表面，從而引起管板3朝著該環(huán)縫的一側(cè)方向發(fā)生變形。

同時，下筒體2在熱處理過程中，受熱發(fā)生熱膨脹。與下筒體2相比，拉桿8所受熱量小于下筒體2的熱量，則拉桿8的膨脹量小于下筒體2的膨脹量。

故而，如圖2所示，管板3以及下筒體2(還包括一部分套筒5)彎曲膨脹，導(dǎo)致管子支撐板7的邊緣遠(yuǎn)離管板3，繼而，拉桿8將管子支撐板7的中心部位拉向管板3，從而，導(dǎo)致管子支撐板7的邊緣承受彎矩，引起其邊緣角位移。當(dāng)角位移足夠大時，U型傳熱管1與管子支撐板7之間的拉削孔 9之間的間隙關(guān)閉，進(jìn)一步的角位移使U型傳熱管1表面出現(xiàn)凹坑，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

同時，換熱器水平放置，熱處理時，其下筒體2的內(nèi)腔中的上部溫度高于下部溫度，使得位于下筒體2內(nèi)腔上部的拉桿8的膨脹量大于其下部的拉桿8的膨脹量，即，上部的拉桿8變形大于下部的拉桿8變形，增加了管子支撐板7的變形。

綜上所述，換熱器焊后熱處理過程中，減小管子支撐板7的變形量，從而避免U型傳熱管1表面出現(xiàn)凹坑，顯得尤為重要。

目前，傳統(tǒng)避免U型傳熱管1出現(xiàn)凹坑的方法是通過減少管子支撐板7 的變形來防止U型傳熱管1凹坑，通過加熱或冷卻下筒體2、套筒5和拉桿 8來減少變形。

如圖1所示，傳統(tǒng)防變形方法是通過熱風(fēng)機(jī)和冷風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備對換熱器內(nèi)腔上、下部分空氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得換熱器的下筒體2、套筒5、管子支撐板7和拉桿8等部件上各個位置的溫度趨于均勻，使得管子支撐板7和拉桿8與管板3的變形趨于同步，以減小管子支撐板7的變形量，從而避免 U型傳熱管1的表面出現(xiàn)凹坑。

然而，如圖1所示，環(huán)縫熱處理整個過程采用的冷風(fēng)機(jī)至少為3臺，采用的熱風(fēng)機(jī)至少為1臺，且冷風(fēng)機(jī)使用的最大空氣流量至少為6000m³/h；熱處理過程中需要對多臺冷風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備進(jìn)行隨時的流量調(diào)節(jié)，費(fèi)時費(fèi)力；且熱處理整個過程持續(xù)的時間較長，多臺熱風(fēng)機(jī)和冷風(fēng)機(jī)的使用時間至少48h，消耗大量的電能，大大增加了產(chǎn)品制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于換熱器熱處理的防變形方法。此方法旨在解決傳統(tǒng)換熱器熱處理防變形工藝繁雜且成本高的問題，通過改變熱處理時換熱器的放置方式，減少熱風(fēng)機(jī)和冷風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備的數(shù)量及開啟流量，節(jié)省人工成本和制造成本，降低電能損耗，降低制造成本，保證換熱器防變形的同時，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。