燃气蒸发器制作工艺全流程第一阶段:设计阶段(这是安全与效能的基础)
1. 需求分析与参数确定:
· 蒸发介质:水、溶剂、化学溶液?其物性(比热、汽化热、沸点、腐蚀性)至关重要。
· 蒸发量:单位时间内需要产生多少蒸汽或蒸发多少液体。
· 工作压力与温度:决定设备的耐压和耐温等级。
· 热源参数:燃气类型(天然气、液化气)、压力、热值。
· 效率与环保要求:热效率目标、排放标准(如氮氧化物排放)。
2. 技术方案与结构设计:
· 选型:确定采用哪种结构,如锅壳式(火管)、水管式、盘管式等。小型商用常采用火管式,大型工业用水管式。
· 热力计算:计算所需的换热面积、燃气消耗量、烟气流量和温度。
· 水力计算:计算介质在管内的流动阻力,确保循环顺畅。
· 燃烧器选型/设计:选择匹配的燃烧器,确保燃料与空气混合充分,燃烧稳定、高效。
3. 机械设计与出图:
· 强度计算:根据压力容器规范(如ASME, GB150),计算壳体、封头、管板等承压部件的厚度。
· 材料选择:
· 锅壳/壳体:碳钢(Q245R, Q345R)。
· 换热管:根据介质可选不锈钢(304, 316L)、铜合金、碳钢等。
· 燃烧室:需使用耐高温材料,如310S不锈钢或耐火浇注料。
· 绘制图纸:包括总装图、部件图、零件图、管路仪表图等。
第二阶段:制造与工艺阶段(这是核心制造环节)
1. 材料验收与预处理:
· 对所有入库的板材、管材、焊材进行质量证明书核查和实物复验。
· 进行划线、下料、坡口加工等预处理。
2. 筒体与封头成型:
· 卷板:通过卷板机将钢板卷成圆筒形。
· 焊接:焊接纵焊缝,形成筒节。
· 封头:通过模具冲压或旋压成型。
3. 管板与换热管加工:
· 管板:厚钢板经车削加工至所需尺寸和光洁度,然后在数控钻床上精确钻出管孔。
· 换热管:按尺寸切割,并进行退火(如需弯管)和清洗。
4. 总装与焊接(最关键工序):
· 组对:将筒节、封头、管板等部件按图纸组对固定。
· 焊接:
· 环焊缝:连接筒节与筒节、筒节与封头。
· 管板焊接:将换热管与管板焊接在一起。要求极高,必须保证气密性。常用胀接+密封焊的工艺。
· 所有焊接:必须由持证焊工,按照评定合格的焊接工艺规程执行。
· 无损检测:在关键焊缝(如所有承压焊缝)完成后,必须进行无损探伤,如射线检测或超声波检测,以确保焊缝内部无缺陷。
5. 燃烧系统与辅机安装:
· 安装燃烧器、点火电极、火焰监测器、燃气阀组等。
· 安装水泵、阀门、仪表(压力表、温度计、水位计)、安全阀和控制柜。
6. 保温与涂装:
· 在高温部件外部包裹保温棉和铝板外壳,减少热损失。
· 对非保温的外表面进行除锈、喷漆,以防腐蚀。
第三阶段:测试与验收阶段(这是安全的最后关卡)
1. 压力试验:
· 水压试验:向蒸发器内充满水,缓慢加压至设计压力的1.25-1.5倍,保压一段时间,检查有无泄漏或永久变形。这是检验强度和气密性的核心试验。
2. 燃烧调试与性能测试:
· 冷态调试:在不点火的情况下,测试控制电路、水泵、风门、阀门的动作是否正常。
· 点火调试:首次点火,调整空燃比,观察火焰状态(应为清澈的蓝色),确保燃烧稳定、无回火、脱火现象。
· 热态性能测试:
· 蒸发量测定:在额定工况下,测量实际蒸发量是否达标。
· 热效率测试:通过测量燃气输入热值和蒸汽输出热值,计算热效率。
· 环保检测:测量烟气中的CO、NOx等污染物含量。
· 安全装置校验:测试高低水位报警、超压报警、熄火保护等安全联锁功能是否灵敏可靠。
3. 文件交付与认证:
· 整理所有设计、制造、检验、测试记录,形成产品合格证和质量证明书。
· 对于属于压力容器的蒸发器,需要报请特种设备检测研究院进行监督检验,并取得监检证书。
