一种管壳式换热器用高精度的对齐制造方法及装置与流程

1.本发明属于换热器技术领域，具体说是涉及一种管壳式换热器用高精度的对齐制造方法及装置。


背景技术：

2.管壳式换热器是一种在不同温度的两种流体介质之间，进行热量传递的节能设施，其在石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等行业应用广泛。管壳式换热器主要由换热管束、两块管板及若干折流板组成。目前在管壳式换热器的生产过程中，经常出现以下技术问题：两块管板及若干折流板上的管板通孔不能对中，穿设换热管时，存在卡顿及换热管束前端不能穿过管板孔及折流板通孔的情况。
3.目前，工人师傅经常通过敲击的方式，将换热管束强行穿过管板及每块折流板的管板通孔，这种方式极易损伤换热管束和折流板，对后续管壳式换热器的运行埋下安全隐患。随着机械制造行业逐步向自动化模式发展，自动设备对制造精度要求提升，因此本方案中，针对如何使得管壳式换热器进行高精度的对齐制造这一技术问题进行解决。
4.目前现有管板通孔对齐技术一般为单个检测点，如从一端向管板通孔中心射入激光，判断激光点能否从末端观察到，若观察到，则认为管板通孔已经对齐。这种检测方式虽然可以减少换热器制造过程中的对齐误差，不会在穿管过程中出现换热管进入不到管板通孔的情况发生，但是这种标记中心位置的方式，不能保证管板通孔四周均已对齐，管板通孔之间仍存在一定的误差。本方案中针对这一技术问题进行解决。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种管壳式换热器用高精度的对齐制造方法及装置，解决了如何针对管壳式换热器进行管板通孔对齐的技术问题，简化了穿管的过程，提高了管壳式换热器的加工精度。
6.一种管壳式换热器用高精度的对齐制造方法，包括具体以下步骤：步骤s1：将三个圆板竖直且相互平行设置；步骤s2：使四条拉线同时且依次穿过三个圆板，其中，四条拉线位于圆板的同一个通孔内；步骤s3：调整拉线在圆板的通孔内无缠绕拉直，并与换热器中穿管的方向平行，保证四根拉线均不与管板通孔边缘接触，则三个圆板已经对准校正完毕；步骤s4：对准校正完成后，重新检查三个圆板，保证每根子拉线没有被管板通孔壁支撑变形，此时对准工作完成；步骤s5：对准工作完成后，将拉杆穿入圆板中的通孔，通孔的直径应与拉杆直径相差0.1mm，然后将三个圆板与拉杆焊接固定，焊接完成后，管板及折流板固定完成；步骤s6：进行对齐效果的检验。
7.所述步骤s6中，对齐效果的具体检验步骤如下：
（1）将对中模块从圆板上取下，随机选取一个管板通孔，对齐效果检验；（2）将对中模块从前后端管板上取下，随机选取一个管板通孔，将换热管进行穿管过程，此时换热管应较为轻松通过内部折流板，并可以在管板通孔内部无阻力旋转，证明对准工作成功。
8.一种管壳式换热器用高精度的对齐制造装置，包括固定底板、相互平行设置在所述固定底板上的三个微调底座，三个所述微调底座上依次竖直设置有前端管板、折流板和后端管板，所述前端管板、所述折流板和所述后端管板上分别设置有通孔，三个板上的所述通孔内同时穿设有若干的拉线，拉线的两端分别连接有拉线对齐模组，两个所述拉线对齐模组分别设置在所述前端管板和后端管板上。
9.所述微调底座上设置有微调旋钮机构，所述微调旋钮机构与所述前端管板，或者折流板，或者后端管板连接，所述微调底座上还设置有水平仪。
10.所述拉线对齐模组包括两个相互平行的长条状固定端板、与两个所述固定端板连接的定位条，所述固定端板上设置有固定孔，所述定位条上设置有拉线孔，两个所述固定端板之间的空间形成收线槽。
11.所述固定端板通过螺栓连接对中模块，所述螺栓设置在所述固定孔中，若干所述拉线的一端均固定于所述拉线孔中，若干的所述拉线还与所述对中模块连接。
12.所述对中模块的中心位置设置有螺纹孔，所述对中模块的外侧设置有四个与所述螺纹孔平行的线槽，所述对中模块的外侧还设置有周向的凹槽，所述对中模块的一端底面设置有卡槽，所述卡槽与所述固定端板卡位连接；四根所述拉线分别设置在所述线槽内，并通过所述凹槽中的弹力带固定。
13.所述折流板的通孔外侧同轴线设置有固定筒，所述固定筒的内侧同轴线设置有伸缩筒，所述伸缩筒的内端可滑动的设置在所述固定筒中，所述伸缩筒靠近外端位置垂直设置有灌装筒和承接筒，所述灌装筒与所述伸缩筒内侧连通；所述承接筒的一端与所述伸缩筒连通，且另一端封闭设置，所述灌装筒与所述承接筒同中心线设置；所述拉线穿过所述固定筒和伸缩筒。
14.所述通孔具有若干，且穿过同一所述通孔的所述拉线具有四根。
15.本发明达成以下显著效果：（1）本方案设计采用四根拉线作为管板通孔周向上的四个监测点，使其穿过前后管板和折流板，将相互平行的四根拉线绷紧，能够最大限度的保证管板通孔的同心度，因为当存在管板和折流板没有对齐的情形时，会出现拉线弯曲，或者前后管板和折流板因为拉线的绷紧现象而出现受力过大的问题，从而也方便了人们对前后管板和折流板位置的调整，使得对齐效果能够得到反馈和调整，具有较高的适用性，同时操作也方便快捷；（2）本方案中设置固定端板和对中模块，在对中模块上设置有四个线槽，容纳四条拉线，根据三角形稳定法则，当四条拉线绷紧后，折流板两侧的拉线更容易处于同一直线状态，绷紧的四条拉线，也会反向驱动前后管板和折流板上的通孔处于对齐状态；（3）本方案中设置有固定筒、伸缩筒、承接筒和灌装筒，考虑到拉线的柔性特性，为了进一步确保所有的拉线处于绷直状态，向灌装筒内注入墨水，多余的墨水会进入承接筒中，旋转伸缩筒一定的角度，使得伸缩筒内侧各个位置都沾满墨水，使得伸缩筒移动，当拉
线有一定的弯曲度后，四条拉线中至少一条会没有沾满墨水，反之，四条拉线中都会沾满墨水；此外，固定筒和伸缩筒还具有保护拉线的作用，防止操作不当，触碰到拉线，导致其发生弯曲甚至断裂的现象。
附图说明
16.图1为本发明实施例中管板及折流板的固定结构示意图。
17.图2为本发明实施例中对中模块的结构示意图。
18.图3为本发明实施例中固定端板的结构示意图。
19.图4为本发明实施例中拉线对齐模组的结构示意图。
20.图5为本发明实施例中拉线穿过管板通孔及折流板通孔的结构示意图。
21.图6为本发明实施例中对中模块即固定端板的装配结构示意图。
22.图7为本发明实施例中拉线对齐装置的安装结构示意图。
23.图8为本发明实施例中固定筒和伸缩筒的安装结构示意图。
24.其中，附图标记为：1、管板；2、微调底座；3、微调旋钮；4、水平仪；5、固定底板；6、折流板；6
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1、固定筒；6
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2、伸缩筒；6
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3、承接筒；6
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4、灌装筒；7、对中模块；8、线槽；9、螺纹孔；10、凹槽；11、卡槽；12、固定端板；13、固定孔；14、拉线孔；15、收线槽；16、拉线对齐模组；17、拉线。
具体实施方式
25.为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
26.一种管壳式换热器用高精度的对齐制造方法，包括具体以下步骤：步骤s1：将三个圆板竖直且相互平行设置；步骤s2：使四条拉线17同时且依次穿过三个圆板，其中，四条拉线17位于圆板的同一个通孔内；步骤s3：调整拉线17在圆板的通孔内无缠绕拉直，并与换热器中穿管的方向平行，保证四根拉线17均不与管板通孔边缘接触，则三个圆板已经对准校正完毕；步骤s4：对准校正完成后，重新检查三个圆板，保证每根子拉线17没有被管板通孔壁支撑变形，此时对准工作完成；步骤s5：对准工作完成后，将拉杆穿入圆板中的通孔，通孔的直径应与拉杆直径相差0.1mm，然后将三个圆板与拉杆焊接固定，焊接完成后，管板及折流板6固定完成；步骤s6：进行对齐效果的检验。
27.步骤s6中，对齐效果的具体检验步骤如下：（1）将对中模块7从圆板上取下，随机选取一个管板通孔，对齐效果检验；（2）将对中模块7从前后端管板上取下，随机选取一个管板通孔，将换热管进行穿管过程，此时换热管应较为轻松通过内部折流板6，并可以在管板通孔内部无阻力旋转，证明对准工作成功。
28.参见图1，一种管壳式换热器用高精度的对齐制造装置，包括固定底板5、相互平行
设置在固定底板5上的三个微调底座2，三个微调底座2上依次竖直设置有前端管板、折流板6和后端管板，前端管板、折流板6和后端管板上分别设置有通孔，三个板上的通孔内同时穿设有若干的拉线17，拉线17的两端分别连接有拉线对齐模组16，两个拉线对齐模组16分别设置在前端管板和后端管板上。
29.微调底座2上设置有微调旋钮3机构，微调旋钮3机构与前端管板，或者折流板6，或者后端管板连接，微调底座2上还设置有水平仪4。
30.其中，前端管板和后端管板构成管板1。
31.参见图4，拉线对齐模组16包括两个相互平行的长条状固定端板12、与两个固定端板12连接的定位条，固定端板12上设置有固定孔13，定位条上设置有拉线孔14，两个固定端板12之间的空间形成收线槽15。
32.参见图3，固定端板12通过螺栓连接对中模块7，螺栓设置在固定孔13中，若干拉线17的一端均固定于拉线孔14中，若干的拉线17还与对中模块7连接。
33.参见图2，对中模块7的中心位置设置有螺纹孔9，对中模块7的外侧设置有四个与螺纹孔9平行的线槽8，对中模块7的外侧还设置有周向的凹槽10，对中模块7的一端底面设置有卡槽11，卡槽11与固定端板12卡位连接；四根拉线17分别设置在线槽8内，并通过凹槽10中的弹力带固定。
34.参见图8，折流板6的通孔外侧同轴线设置有固定筒6
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1，固定筒6
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1的内侧同轴线设置有伸缩筒6
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2，伸缩筒6
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2的内端可滑动的设置在固定筒6
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1中，伸缩筒6
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2靠近外端位置垂直设置有灌装筒6
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4和承接筒6
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3，灌装筒6
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4与伸缩筒6
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2内侧连通；承接筒6
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3的一端与伸缩筒6
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2连通，且另一端封闭设置，灌装筒6
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4与承接筒6
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3同中心线设置；拉线17穿过固定筒6
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1和伸缩筒6
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2。
35.通孔具有若干，且穿过同一通孔的拉线17具有四根。
36.拉线17材质为钢丝线，坚固耐用且没有毛边，易于使用和观察。一套装置由四根拉线17组成（线粗1 mm），长度20m，适用于所有型号的管壳式换热器，每根拉线17的两端固定于前后两个固定端板12上的对应拉线孔14中。
37.本发明的具体工作过程：（1）拉线对齐模组16的安装：首先将一端的对中模块7和固定端板12用螺栓连接，并将四条拉线17一端固定于端板的拉线孔14中，四根拉线17分别固定于对中模块7轴向上的线槽8并在周向上的凹槽10中使用弹力带固定，此时拉线对齐模组16一端组装完成；拉线对齐模组16另一端为一个单独的固定端板12，拉线17未固定的另一端按照顺序固定于端板的拉线孔14中，拉线对齐模组16一共组装三组，即可开始进行管板及折流板6的对准工序；（2）拉线17穿过管板及折流板6的通孔：准备预先组装好的对齐模组，将其没有安装对中模块7一端的端板，依次插入固定于底板及微调底座2上的前后管板及折流板6的管板通孔中。当拉线17穿过所有管板通孔后，将对齐模组的另一侧的组装了对中模块7的端板安装到该侧的管板通孔中，参见图5；（3）安装拉线对齐模组16的另一侧对中模块7并收紧拉线17：当端板连接拉线17穿过所有管板及折流板6后，调整拉线17在前后管板及折流板6的通孔内无缠绕拉直，此时拉
紧拉线17在对应管板通孔内插入对中模块7，其轴向上的四个固定拉线17的对中槽将拉线17位置初步固定，参见图6；（4）旋转未固定的端板将多余的拉线17收进端板上的拉线槽8内，直至拉线17收紧后，将此端板与对中模块7上的端板卡槽11卡紧并用螺栓固定对中模块7上的螺纹孔9与端板上的连接孔，此时调整拉线对齐模组16，使四根拉线17在管板孔及折流板6通孔内拉直并与穿管方向平行，选择三个相距较远的管板通孔，进行同样的操作，则对齐装置安装完成，参见图7；（5）调整管板及折流板6位置：将三组对齐装置按照上述步骤安装完成后，开始进行管板及折流板6通孔的对准过程；（6）观察管板及折流板6，调整管板及折流板6穿过拉线17的管板通孔位置，并调整固定微调底座2旋钮，使单个管板或折流板6通孔内部的四根拉线17均不与管板的通孔边缘接触，则此块管板或折流板6认为已经对准校正完毕；（7）所有管板及折流板6对准校正完成后，重新检查管板及每块折流板6，保证每根子拉线17没有被管板的通孔壁支撑变形，此时对准工作完成；（8）管板及折流板6固定：对准工作完成后，将拉杆穿入管板及折流板6的孔，拉杆孔的直径应与拉杆直径相差0.1mm，然后将管板及折流板6与拉杆焊接固定，焊接过程中应时刻注意拉线17在管板通孔内部不与折流板6壁接触。焊接完成后，管板及折流板6固定完成；（9）对齐效果检验：将对中模块7从前后端管板上取下，随机选取一个管板通孔，对齐效果检验：将对中模块7从前后端管板上取下，随机选取一个管板通孔，将换热管进行穿管过程，此时换热管应较为轻松通过内部折流板6，并可以在管板通孔内部无阻力旋转，证明对准工作成功。
38.本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。