换热器格栅支撑圈的制造

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管壳式换热器中壳体内管束支撑物向结构型式多种多样，格栅支撑圈作为其中-种不同于折流板的管束支撑结构，可有效的增加换热管与支撑圈的接触面积，减小压降，在立式真空容器中得到了较多的应用。格栅支撑圈由扁钢装焊而成，由于结构的特殊性，其制造中面临着扁钢长而薄难以装夹加工，且数量众多，单件加工周期长，支撑圈孔装配精度要求高等难题，如何解决上述问题也成为工艺重点研究的内容。

以某台换热器格栅支撑圈为例，我们经过工艺研究和实践探索，通过设计使用加工胎具，解决了扁钢在加工中的装夹难题，控制了扁钢的装夹变形，提高了加工的效率和质量，并利用装配模板陕速的完成了格栅组装，很好的保证了最终的装配尺寸，制造出的支撑圈完全满足图纸及使用要求。

-、格栅支撑圈的结构本台换热器共有 1551根直径为 89的换热管，穿过装焊在壳体内部的-块格栅支撑圈与两端管板胀焊固定。支撑圈是换热管在壳体内部的唯-支撑，其设计外径为 4895mm，外圈为 12×75mm规格的钢圈，中间为高75ram，宽6mm，长度不同的共 lO0条扁钢条，每条扁钢上有数量不等的宽65mm，深 38mm，带有6o。夹角的装配凹槽，见图l。各条扁钢相互交叉编织”后点焊固定形成最终的支撑圈结构，见图2。

-l1 I；图 1局钢设计结构二、支撑圈的加工组成支撑圈的扁钢数量众多，为便于区分我们对每条扁钢进行了编号，并用字母A”来表示单件扁钢的长度，其中 A-max4870mm，Amin1218mm，由于 A尺寸不同，每件上凹槽的数量也不尽相同。根据扁钢组成支撑圈后的装配尺寸，我们对每件扁钢又规定了定位尺寸B'，表示扁钢-侧端面至此端面起第-个开槽中心的距离尺寸。为提高加工效率，加工前将扁钢按长度及开槽个数的不同进行分组，每组中扁钢数量从2件至 lO件不等，以组为单位进行装夹加工。以编号为l ～4 的4件扁钢为例，其 A尺寸、B尺寸以及开槽个数均相同，此4件便可同组进行装夹加工。

l加工胎具。加工胎具是扁钢进行装夹和精确定位的重要工具，主要由胎座、钢板、夹紧螺栓、钢尺及定位块等组成。

胎座用以装载扁钢，设计长度为5000mm，保证每-条扁钢都可置入其中。

胎座上表面加工出多组刀具槽，槽中心距分别对应扁钢的开槽位置。胎具侧面每间隔-定尺寸把装-根顶紧螺栓，用于夹紧固定扁钢，装夹时扁钢与螺栓端部之间垫有可拆卸的钢板，其加工有与胎座尺寸相同的刀具槽，加工时钢板与扁钢-同安装在胎具内，钢板可使扁钢受到的螺栓夹紧力均匀分布，防止扁钢的装夹变形，并保护扁钢表面防止出现压痕。加工胎具可以使装夹更为牢固可靠，也便于工人对工件进行安装和拆卸。胎具局部结构见图3。

- - . ， ～ - . . . . - - - - ～ . - - . 、 I III I 。

1图 3胎具局部结构扁钢在胎具中的安装定位依靠钢尺和定位块来确定。钢尺安装固定在胎座的端，其刻度的起始点与此端第-个刀具图 2支撑圈局部结构按其定位尺寸B”，将其-端与钢尺相应的刻度对齐，扁钢的第-个开槽中心即与胎座的第-个刀具槽中心对正〖虑到每组中扁钢数量较多，为实现工件的快速定位，保证定位的精度，我们制作了定位块，它是按照相同规格扁钢同组装夹的尺寸关系设计而成，为阶梯型结构，有多种规格，-次装夹可同时对两条或以上同规格的扁钢进行定位。仍以 1 ～4 的4件扁钢为例 ，其 A尺寸为 4870mm，B尺寸为19ram，与胎具的定位关系见图4。

2扁钢的加工。为便于胎具摆放及拆装工件，加工使用数控龙门铣床，刀具为直径410ram，宽度 4.Smm的专用锯片铣刀。加工过程中应特别注意控制切削参数，防止由于机床转速过快或刀具进给量过大造成刀具损坏。

三、支撑圈的装配l装配模板。格栅支撑圈由于其结构的特殊性，装配时通宠助管板作为模板，以达到支撑圈孔与换热管同心的要求。但在管板不具备使用条件时，我们按管板制作-块模板，为支撑圈提供装配、组焊和校正的基准。

制造 模 板 需要 - 块 5000mm x，OOmm x 5Omm规格的钢板，考虑到钢板的尺寸及再利用，选择两块表面平整的S0∞mm×25∞mm×50mm规格的钢板，将其用螺栓把装起来拼接使用。拼接后在表面接管板孔系位置，每间隔半米左右加图 4扁钢与胎具定位 图工出-组定位孔，定位孔与管板孔直径相同，由数控机床-次加工完成，可保证备组孔位置的准确。

2扁钢的装配。装配模板制作完成后，将其放置在平台上，并重新校平。为更好的保证扁钢的安装位置，使用定位块对扁钢进行位置限定。定位块下端面销轴放入模板的定位孔内，扁钢从中心向外侧进行装配，定位块上端的菱形块可保证扁钢装配后向穿管间隙。支撑圈中心扁钢全部装配后，再将最外圈的环形钢圈套入，检测钢圈的椭圆度并随时调整。支撑圈装配成形后，用 89的换热管对支撑区管孔进行逐孔试穿，如有通不过的管孔，可对此孔侧的扁钢进行简单的修磨处理以使换热管通过。

四、结语随着格栅支撑圈在换热器中被越来越多的使用，其制造工艺技术也逐渐被各相关制造厂商所重视。对于大多数非专业的格栅制造厂而言，通过上述在加工及装配过程中使用的工辅具，可以使制造工艺安排更加细化合理，制造精度及产品质量得到很好的保证，生产效率也大大提高。