[发明专利]一种适用于换热器热处理的防变形方法

说明书

本发明公开了一种适用于换热器热处理的防变形方法，包括：换热器翻转竖直状态；第一冷风机和第二冷风机连通第一入风口和第二入风口；调节第一温度至第二温度，第一冷风机进入缝隙，并进入下筒体内部从第二入风口排出；调节至第三温度，第一冷风机和第二冷风机的冷空气，分别通过第一入风口和第二入风口，分别进入缝隙、以及下筒体内部，并共同从出风口排出；调节至第四温度，关闭第一冷风机、第二冷风机、第一入风口、第二入风口和出风口，完成换热器的热处理的防变形保护。此发明解决了传统换热器热处理防变形工艺繁杂且成本高的问题，改变换热器放置方式，减少了辅助设备数量及流量，节省了人工成本和制造成本，降低了电能损耗，实现了节能。

技术领域

本发明涉及换热器热处理技术领域，具体涉及一种适用于换热器热处理的防变形方法。

背景技术

核电或化工设备中的换热器在制造过程中，管板与下封头环缝对接后需进行焊后热处理。

如图1所示，换热器在焊后热处理过程中，将换热器水平放置；换热器包括U型传热管1、下筒体2、管板3、下封头4、套筒5、锥体10、密封装置6、管子支撑板7和拉杆8；下筒体2和套筒5套设在U型传热管1的外周；管子支撑板7和拉杆8垂直呈网格状，用以支撑U型传热管1；管子支撑板7与U型传热管1之间设置有环状拉销孔9；管板3与下封头4之间形成环缝，需要对该环缝对接进行焊接后的热处理。

水平放置的换热器各部件间热膨胀不均匀，因为焊缝位于管板3和下封头4之间，则管板3朝向环缝一侧的表面受热高于管板3朝向U型传热管1 一侧的表面，从而引起管板3朝着该环缝的一侧方向发生变形。

同时，下筒体2在热处理过程中，受热发生热膨胀。与下筒体2相比，拉杆8所受热量小于下筒体2的热量，则拉杆8的膨胀量小于下筒体2的膨胀量。

故而，如图2所示，管板3以及下筒体2(还包括一部分套筒5)弯曲膨胀，导致管子支撑板7的边缘远离管板3，继而，拉杆8将管子支撑板7的中心部位拉向管板3，从而，导致管子支撑板7的边缘承受弯矩，引起其边缘角位移。当角位移足够大时，U型传热管1与管子支撑板7之间的拉削孔 9之间的间隙关闭，进一步的角位移使U型传热管1表面出现凹坑，影响产品质量。

同时，换热器水平放置，热处理时，其下筒体2的内腔中的上部温度高于下部温度，使得位于下筒体2内腔上部的拉杆8的膨胀量大于其下部的拉杆8的膨胀量，即，上部的拉杆8变形大于下部的拉杆8变形，增加了管子支撑板7的变形。

综上所述，换热器焊后热处理过程中，减小管子支撑板7的变形量，从而避免U型传热管1表面出现凹坑，显得尤为重要。

目前，传统避免U型传热管1出现凹坑的方法是通过减少管子支撑板7 的变形来防止U型传热管1凹坑，通过加热或冷却下筒体2、套筒5和拉杆 8来减少变形。

如图1所示，传统防变形方法是通过热风机和冷风机等辅助设备对换热器内腔上、下部分空气温度进行调节，使得换热器的下筒体2、套筒5、管子支撑板7和拉杆8等部件上各个位置的温度趋于均匀，使得管子支撑板7和拉杆8与管板3的变形趋于同步，以减小管子支撑板7的变形量，从而避免 U型传热管1的表面出现凹坑。

然而，如图1所示，环缝热处理整个过程采用的冷风机至少为3台，采用的热风机至少为1台，且冷风机使用的最大空气流量至少为6000m³/h；热处理过程中需要对多台冷风机和热风机等辅助设备进行随时的流量调节，费时费力；且热处理整个过程持续的时间较长，多台热风机和冷风机的使用时间至少48h，消耗大量的电能，大大增加了产品制造成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于换热器热处理的防变形方法。此方法旨在解决传统换热器热处理防变形工艺繁杂且成本高的问题，通过改变热处理时换热器的放置方式，减少热风机和冷风机等辅助设备的数量及开启流量，节省人工成本和制造成本，降低电能损耗，降低制造成本，保证换热器防变形的同时，实现节能。