CN101797602A - 连续不锈钢盘管生产工艺及生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换热管不锈钢盘管的加工。一种连续不锈钢盘管生产工艺，包括制管、弯管及切割三步，制管、弯管及切割采用连续在线加工，其中第一步制管：采用钢带为原料在线连续生产制管；第二步弯管：制管后的钢管输送到弯管机，完成第一个弯管后再传送到第二个待弯管处进行弯管，依次连续进行下一个弯管，直到钢管弯管完毕，呈单片连续弯管；第三步切割：弯管完毕的单片连续弯管，经过定尺后切除管头余料，制得的单片盘管单管长度15~133米无径向焊缝。本发明加工成本低，连续制管、弯管，加工、组装、运输方便，制得的不锈钢盘管有个别径向焊点或无径向焊点，耐蚀性强，不会产生应力腐蚀或点蚀现象；机械强度稳定；换热效率相对更好。
Description
技术领域
本发明涉及换热设备领域，特别是换热不锈钢盘管的生产工艺，别外本发明还涉及其生产线。
背景技术
目前用于换热设备的蛇形盘管有碳钢管和不锈钢管两种。碳钢管：外观通常要采用热镀锌处理，尽管如此，长期使用过程中难免会氧化变色，在潮湿条件下腐蚀产生锌白锈或红色铁锈，从美观角度与不锈钢之比较差。抗垢性：由于碳钢管热镀锌处理工艺及使用过程锌层的不断腐蚀，导致表面粗糙度增加，水中的杂质、生物菌、污垢等较容易附着沉积，结垢的诱导期较短；由于锌层较软，化学性质较活泼对酸性介质非常敏感，后期化学法除垢和物理除垢要求相对严格。耐蚀性：碳钢管本身耐蚀性较差，经热镀锌后在PH值为7～9范围内使用较稳定，但是对大部分盐溶液，其耐蚀性还是难以满足要求，很容易产生点蚀、垢下腐蚀，全面腐蚀速度也较快，对腐蚀性介质使用受限制。机械强度：强度较高、塑性好，具有较好的延展性，能够满足各种工艺强度要求；其抗拉强度Rm≮195MPa，下屈服强度Rel≮210MPa，断后伸长率A≮15%。换热特性：导热性较好，热阻较小，能够满足一般热流密度的换热要求。其影响程度在整体换热特性，中所占比例小于3%。抑菌性：在潮湿的环境下易氧化生锈，由于腐蚀物的生成，水中杂质的沉积，生物垢、菌类、藻类易生成。原材料成本价格较低。加工成本：具有良好的加工性能，可以连续制管，焊接工艺比较成熟，板材或管材的刚性较好，加工、组装、运输过程方便操作，制造成本低。使用寿命：普通化学、电化学稳定性较好，使用应多注意使用介质及环境要求，相对不锈钢使用寿命明显缩短。综合分析，碳钢盘管性能远不如不锈钢盘管。
而目前的不锈钢蛇形盘管都是直管和弯管径向对焊连接形成的蛇形单片盘管，如图1所示，该生产工艺经切割钢管——弯管——对焊试压而成，工艺步骤复杂，且原材料钢管一般最长为7米，在符合要求且尽少浪费原料的前提下设计切割尺寸，切割后再进行单根管弯管，折弯后的弯管进行对位，调整单根管之间的间隙，进行焊接试压形成单片不锈钢蛇形盘管，管体上带有多个径向焊缝，影响成品质量及性能：受焊接点质量影响，在焊接处易产生应力腐蚀或点蚀；机械强度与焊接质量及工艺有关，正常焊接点不会影响机械强度，但有出现焊接缺陷的频次；焊接点较多，管内焊肉易形成凸起，增加管内工质流动阻力，阻碍冷凝液重力流动过程，导致排液不畅，液膜的热阻增加，换热效率略有降低；外观有多处对接焊点影响美观。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种连续不锈钢盘管生产工艺，工艺简单，制得的单片盘管无径向焊缝，性能优异。本发明的别一目的是提供连续不锈钢盘管生产线，布局合理，工艺连续，生产效率高。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种连续不锈钢盘管生产工艺，包括制管、弯管及切割三步，制管、弯管及切割采用连续在线加工，其中
第一步制管：采用钢带为原料在线连续生产制管；
第二步弯管：制管后的钢管输送到弯管机，完成第一个弯管后再传送到第二个待弯管处进行弯管，依次连续进行下一个弯管，直到钢管弯管完毕，呈单片连续弯管；
第三步切割：弯管完毕的单片连续弯管，经过定尺后切除管头余料，制得的单片盘管单管长度15~133米无径向焊缝。
所述第一步制管：原料钢带开卷后上料，上料经由活套储料后进行矫平，过到制管平整度要求后进入成型预弯机成型，成型后在线进行轴向焊接，在线冷却后，在焊接处进行在线打磨去除毛刺制得毛坯管，冷却后经定径、定尺，再进行矫直得成品不锈钢管，定尺切断后备用。
所述第二步弯管：制管后的钢管送料至弯管机入料口，钢管被弯管机自动传送至第一个待弯管处，进行精确定尺，弯管机按设定条件进行弯管，并自动传送至第二个待弯管处，再进行翻管并精确定尺，弯管机按设定条件进行弯管，并自动传送弯管至下一个待弯管处进行弯管，直至弯管完毕。
本发明连续不锈钢盘管生产线，包括制管生产设备和弯管生产设备，其中制管生产设备包括开卷机、水平螺旋活套储料机、引料架、成型机、焊接装置、冷却装置、定径装置及切断装置，上述设备依次动态连接构成制管生产线；
弯管生产设备包括落料滑道、弯管平台、数控弯管机和定尺装置，依次动态连接构成弯管生产线。
本发明制得的不锈钢管在保留了不锈钢管原有的性能的基础上，大幅度提高一些应用性能：外观由于表面钝化膜的保护作用，在一般环境下使用表面不易生锈，所以称其为不锈钢，尤其是经酸洗钝化后的不锈钢表面呈灰白色，色泽光亮均匀，外观美观。抗垢性：与碳钢管类似，在水质相对较差，温度较高时容易结垢，但由于无焊点，其表面比较光滑，对杂质等的附着性较差，结垢的诱导性相对较长；而且由于其耐酸碱性较好，对后期维护时的化学除垢较方便些。耐蚀性：种类繁多、应用范围广，腐蚀以应力腐蚀、点蚀为主。同时根据不同应用开发了相应的不锈钢，如耐硝酸等的全面腐蚀、耐点蚀、耐应力腐蚀、等功能不锈钢。应用常见较多的304、304L、316、316L等牌号，耐蚀性明显优于碳钢管。机械强度不锈钢机械强度较高，有良好的延展性，易冷加工成型；其抗拉强度Rm≮520MPa，规定非比例延伸强度强度R0.2≮210MPa，断后伸长率A≮25%。换热特性导热性较碳钢小，但在热流密度较小时，其热阻在整个热量传递过程中的影响不十分明显。抑菌性不锈钢管作为换热管，由于其耐酸碱性较好，受水处理过程所添加的杀菌剂等化学物质的腐蚀影响较小，不易生成腐蚀性产物，常用于食品、医药等行业。
本发明加工成本低可以连续制管、弯管，焊接工艺成熟，板材或管材刚性较好，加工、组装、运输过程方便操作，具有良好的加工性能，加工制造成本略高于碳钢。使用寿命由于种类繁多，应用领域广，对耐蚀性数据较多，一般选择合适的材质能够保证较长的使用年限,可达碳钢的5倍以上。
综上，本发明制得的不锈钢盘管有个别径向焊点或无径向焊点，耐蚀性强，不会产生应力腐蚀或点蚀现象；整体无接头，机械强度稳定；工质在管内流动相对顺畅，换热效率相对更好（其影响程度与工质的物性参数有关）；长期使用稳定性明显提高，而且连续无接头，外观好于对接焊管，美观、光滑、连续。
附图说明：
图1是本发明工艺流程图。
图2是本发明制管步骤工艺流程图。
图3是本发明弯管步骤工艺流程图。
图4是本发明生产线示意简图。
图5是本发明制得单片盘管结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1
如图4所示的连续不锈钢盘管生产线，包括制管生产设备和弯管生产设备，其中制管生产线包括双工位开卷机1、剪切对焊设备2、水平式螺旋活套储料机4、引料架（导向装置3）、成型机5前述装置依次由不锈钢带动态连接，成型机5与可拆换焊机6、打磨机7、水冷却槽8、定径机组9、涡流探伤10、校直机组11及高速飞锯（切断装置12）依次由不锈钢管动态连接；制管后的不锈钢管经传输设备13进入弯管生产设备，弯管生产设备包括落料滑道14、弯管平台15、数控弯管机16和定尺装置17，依次动态连接构成弯管生产线。
实施例2
采用实施例1所述的生产线生产一种连续不锈钢盘管，具体生产工艺包括制管、弯管及切割三步（如图1），制管、弯管及切割采用连续在线加工，其中
第一步制管：如图2所示，采用钢带为原料的在线连续制管，制管生产线机组直接从活套中抽取连续原料钢带进行制管。具体：开卷给活套上料（上料速度通常远大于出管速度，最大可以达到240m/min），钢带经由活套储料后，由导向装置对原料钢带进行矫平、导向，进入W成型预弯机成型，成型后在线进行轴向焊接，并在线冷却（水冷却钢管使管体温度降低以便于抛光打磨），对钢管体焊接处进行在线打磨去除毛刺制得毛坯管，后经定径轧辊定径、再通过校直辊进行矫直得成品不锈钢管，定尺切断后备用；
第二步弯管：如图3所示，制管后的钢管送料至弯管机入料口，钢管被弯管机自动传送至第一个待弯管处，进行精确定尺，如定尺长度为4米，弯管机按设定条件进行弯管，并自动传送至第二个待弯管处（两弯管之间距离4米），再进行翻管并精确定尺，弯管机按设定条件（包括预先设定程序规定的参数和顺序：如，送料长度→弯曲角度→（人工翻料）→弯曲角度→送料长度……每种弯管程序可以保存并随时调用）进行弯管，并自动传送弯管至下一个待弯管处进行连续弯管，直至弯管完毕，制得单片连续弯管18，如图5所示；
第三步切割：弯管完毕的单片连续弯管，经过定尺后切除管头余料，制得如图5所示的单片连续弯管，即成品单片盘管，其单片盘管单管长度15~133米，整管无径向焊缝。
Claims (4)
1.一种连续不锈钢盘管生产工艺，其特征是：包括制管、弯管及切割三步，制管、弯管及切割采用连续在线加工，其中
第一步制管：采用钢带为原料在线连续生产制管；
第二步弯管：制管后的钢管输送到弯管机，完成第一个弯管后再传送到第二个待弯管处进行弯管，依次连续进行下一个弯管，直到钢管弯管完毕，呈单片连续弯管；
第三步切割：弯管完毕的单片连续弯管，经过定尺后切除管头余料，制得的单片盘管单管长度15-133米无径向焊缝。
2.根据权利要求1所述的一种连续不锈钢盘管生产工艺，其特征是：所述第一步制管：原料钢带开卷后上料，上料经由活套储料后进行矫平，过到制管平整度要求后进入成型预弯机成型，成型后在线进行轴向焊接，在线冷却后，在焊接处进行在线打磨去除毛刺制得毛坯管，冷却后经定径、定尺，再进行矫直得成品不锈钢管，定尺切断后备用。
3.根据权利要求1或2所述的一种连续不锈钢盘管生产工艺，其特征是：所述第二步弯管：制管后的钢管送料至弯管机入料口，钢管被弯管机自动传送至第一个待弯管处，进行精确定尺，弯管机按设定条件进行弯管，并自动传送至第二个待弯管处，再进行翻管并精确定尺，弯管机按设定条件进行弯管，并自动传送弯管至下一个待弯管处进行弯管，直至弯管完毕。
4.连续不锈钢盘管生产线，其特征是：包括制管生产设备和弯管生产设备，其中制管生产设备包括开卷机、水平螺旋活套储料机、引料架、成型机、焊接装置、冷却装置、定径装置及切断装置，上述设备依次动态连接构成制管生产线；弯管生产设备包括落料滑道、弯管平台、数控弯管机和定尺装置，依次动态连接构成弯管生产线。
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