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您当前的位置： 大型垃圾锅炉外置式省煤器模块的制造方法与流程
2021-02-26 03:02:52|
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本发明涉及一种大型垃圾锅炉外置式省煤器模块的制造方法，属于锅炉设备技术领域。
背景技术：
为了适应大型垃圾锅炉的发展，大型垃圾锅炉的模块化程度非常高，例如，我厂承接的某项目6台大型垃圾锅炉，每台垃圾锅炉有6个立式叠装的外置式省煤器模块，6台大型垃圾锅炉共有36个外置式省煤器模块，每个模块箱体内布置有数百组布满翅片的双管换热管，数百组布满翅片的双管换热管需要放入模块箱体内，数百组布满翅片的双管换热管只能从模块箱体内部完成穿管，布满翅片的双管换热管两端的管子，分别从模块箱体前后墙板上的孔中穿出，然后在模块箱体外用大量180度弯头将布满翅片的双管换热管进行连接形成回路，再用大量90度弯头将每个回路接入箱体外的集箱内，集箱安装在箱体的外侧成为模块的一部分，或者用大量90度弯头将每个模块之间的回路进行连接，外置式省煤器模块需要在厂内完成制造以及叠装试验。
每个外置式省煤器模块需要将数百组布满翅片的双管换热管放入箱体内，由于布满翅片的双管换热管的翅片几乎紧贴箱体的内壁，且壳体上的孔与双管换热管外径仅相差1.5毫米，不可能采用先制造好模块箱体，然后将布满翅片的双管换热管从模块箱体外穿入模块箱体内，又由于壳体上的孔加工存在节距误差，布满翅片的双管换热管存在节距误差以及扭曲变形，将数百组布满翅片的双管换热管的穿管成为一项重大技术难题，采用常规方法难以解决这一技术困难。
每个外置式省煤器模块的上、下法兰面上均布有几十个直径为
在外置式省煤器模块上双管换热管两端，需要装焊大量90度弯头和180度弯头，由于过于密集，如果装配和焊接顺序不正确，会对焊接操作形成障碍，对焊接缺陷的返修造成困难。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种大型垃圾锅炉外置式省煤器模块的制造方法。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种大型垃圾锅炉外置式省煤器模块的制造方法，其特征在于：每台垃圾锅炉有6个立式叠装的外置式省煤器模块，每个模块箱体内布置有数百组布满翅片的双管换热管，利用特殊的装配工装将数百组布满翅片的双管换热管从模块箱体内部完成穿管，利用上钻模板，下钻模板，磁力钻，以及手动液压升降车的配合，完成模块箱体上下法兰上的螺栓孔的钻孔，然后在模块箱体外用大量180度弯头将布满翅片的双管换热管进行连接形成回路，再用大量90度弯头将每个回路接入箱体外的集箱内，集箱安装在模块箱体的外侧成为外置式省煤器模块的一部分，或者用大量90度弯头将每个外置式省煤器模块之间的回路进行连接，外置式省煤器模块在厂内完成制造以及叠装试验。
本发明所述的大型垃圾锅炉外置式省煤器模块的制造方法包括以下步骤：
步骤1：优化大型垃圾锅炉外置式省煤器模块箱体制造工艺方法，由于布满翅片的双管换热管的管子外径与模块箱体前墙板以及模块箱体后墙板上的孔径相差1.5mm，理论上单边间隙只有0.75mm，布满翅片的双管换热管的管子节距为90mm，模块箱体前墙板以及模块箱体后墙板上孔的横向和纵向节距也为90mm，对模块箱体前墙板以及模块箱体后墙板上的孔的纵向节距90mm给出了适当的公差控制要求，采用数控钻孔或激光割孔或数控水刀割孔方式加工孔，然后按照模块箱体前墙板，模块箱体后墙板以及模块箱体两端墙板分别完成装焊以及矫正，然后将省煤器模块箱体进行试组装，经过检验合格并划出十字线标记之后再拆成四面墙板，为布满翅片的双管换热管的穿管提供有利条件。
步骤2：采用特殊的装配工装固定模块箱体前墙板和模块箱体后墙板，保持模块箱体前墙板与模块箱体后墙板平行并且距离小于布满翅片的双管换热管的长度约50mm，将布满翅片的双管换热管两端的管子加工到名义长度并完成倒角，然后利用葫芦吊以及重力平衡器将布满翅片的双管换热管水平吊起，使其在水平方向呈倾斜状从模块箱体前墙板的孔中进入，边穿管边减小倾斜角度，然后反向将布满翅片的双管换热管反向穿入模块箱体后墙板对应的孔中，布满翅片的双管换热管两端的管子搁在模块箱体前墙板与模块箱体后墙板上，保持每一端穿管长度25mm，完成所有穿管之后，利用特殊装配工装将模块箱体前墙板或模块箱体后墙板平移合拢，安装和焊接模块箱体两端墙板形成完整的模块箱体，为了防止起吊和转运过程中的变形，适当增加模块箱体中间的刚性，在模块箱体中间适当增加临时技撑与前后墙板进行焊接连接，待工地完成外置式省煤器模块叠装并完成螺栓穿孔锁紧之后拆除该临时支撑。
步骤3：将完成穿管之后的完整的模块箱体从特殊的装配工装中取出，利用上钻模板和下钻模板分别安装在模块箱体的上、下法兰面上，采用便携式磁力钻进行钻孔。
步骤4：完成模块箱体上，下法兰钻孔之后，按照设计要求在模块箱体外壁继续安装和固定集箱，安装和焊接90度弯管以及180度弯头，为了便于弯头的装配焊接，尽量减少焊接障碍，便于检查对接焊口质量以及便于对接焊口的返修，采用从模块箱体中间开始装配焊接90度弯头以及180度弯头，待对接焊口检查合格之后，继续由中间向两侧重复上述工序。
步骤5：完成上，下两排管子分别与模块箱体前墙板以及模块箱体后墙板的定位焊接，完成其余附件焊接。
步骤6：完成外置式省煤器模块的水压试验，外形尺寸检查，以及外置式省煤器模块的叠装试验。
步骤7：完成油漆，包装，发运。
优选地，步骤2中所述的特殊的装配工装，其特征在于特殊的装配工装由底框、位于底框上平面一侧安装有固定支撑架以及另一侧可移动的支撑架，在底框与可移动支撑架之间安装有直线滑动导向装置，将模块箱体前墙板和模块箱体后墙板分别固定在固定支撑架以及可移动的支撑架上，保持模块箱体前墙板与模块箱体后墙板平行并且距离小于布满翅片的双管换热管的长度约50mm，通过锁紧螺栓将可移动的支撑架与框架锁紧，按照步骤2完成穿管之后，在固定支撑架与可移动的支撑架上部安装若干个手动葫芦，在可移动的支撑架后端安装若干水平放置的机械千斤顶，机械千斤顶前端可推动可移动的支撑架平移，机械千斤顶的后端有与底框连接的支座可将力传递到底框，松开可移动的支撑架与框架锁紧螺栓，通过下方的机械千斤顶以及上方的手动葫芦施加外力，驱动可移动的支撑架产生平移从而使模块箱体前墙板与模块箱体后墙板之间的距离符合设计要求，安装和焊接模块箱体两端的墙板形成完整的模块箱体。
优选地，步骤2中所述的特殊的装配工装，其特征在于特殊的装配工装由底框、位于底框上平面两侧可移动的支撑架，在底框与可移动支撑架之间安装有直线滑动导向装置，将模块箱体前墙板和模块箱体后墙板分别固定可移动的支撑架上，保持模块箱体前墙板与模块箱体后墙板平行并且距离小于布满翅片的双管换热管的长度约50mm，通过锁紧螺栓将可移动的支撑架与框架锁紧，按照步骤2完成穿管之后，在相对的两个可移动的支撑架上部安装若干个手动葫芦，在可移动的支撑架后端安装若干水平放置的机械千斤顶，机械千斤顶前端可推动可移动的支撑架平移，机械千斤顶的后端有与底框连接的支座可将力传递到底框，松开可移动的支撑架与框架锁紧螺栓，通过下方的机械千斤顶以及上方的手动葫芦施加外力，驱动可移动的支撑架产生平移从而使模块箱体前墙板与模块箱体后墙板之间的距离符合设计要求，安装和焊接模块箱体两端的墙板形成完整的模块箱体。
优选地，步骤3中所述的钻模板，分为上钻模板与下钻模板，上钻模板与下钻模板采用叠钻方式保证上钻模板与下钻模板上的导向孔的一致性以及具有互换性，将下钻模板放在等高支架上，将穿管之后的模块箱体放在下钻模板上方，对齐模块箱体与下钻模板的十字线，用″f″形夹具将模块箱体与下钻模板固定，在模块箱体上方安装上钻模板，对齐模块箱体与上钻模板的十字线，用″f″形夹具将模块箱体与上钻模板固定，然后用磁力钻钻孔，模块箱体下部法兰钻孔加工时，将磁力钻垂直倒放并用简易支架支撑，然后将其放在手动液压升降车台面上，利用手动液压升降车的升降功能让磁力钻接近或离开工件，将磁力钻的钻头插入下钻模板的孔中，开启磁力吸盘完成反向钻孔，手动液压升降车带有万向轮，可在地面沿着下钻模板的长度方向移动改变钻孔位置。
本发明的有益效果在于：(1)、每个外置式省煤器模块需要将数百组布满翅片的双管换热管放入箱体内，由于布满翅片的双管换热管的翅片几乎紧贴箱体的内壁，且壳体上的孔与双管换热管外径仅相差1.5毫米，不可能采用先制造好模块箱体，然后将布满翅片的双管换热管从模块箱体外穿入模块箱体内，本发明提出了创新的解决方案以及配套的工装。(2)、本发明采用了确保模块叠装后的穿孔率，提出了有效的解决方案以及配套的加工设备以及工装。(3)本发明采用了优化的大型垃圾锅炉外置式省煤器模块的制造方法，与常规方法相比，可大幅度提高制造效率，制造质量，从而可为锅炉制造企业带来可观的经济效益。
附图说明
图1为本发明涉及的大型垃圾锅炉外置式省煤器模块装配过程以及特殊工装示意图
图2为本发明涉及的大型垃圾锅炉外置式省煤器模块上，法兰利用模板钻孔示意图
图3为本发明涉及的布满翅片的双管换热管以及两端连接的90度弯头和180度弯头示意图
图中：1-外置式省煤器模块，2-模块箱体，3-模块箱体前墙板，4-模块箱体后墙板，5-模块箱体两端墙板，6-布满翅片的双管换热管，7-180度弯头，8-90度弯头，9-锁紧螺栓，10-模块箱体上，下法兰，11-螺栓孔，12-特殊的装配工装，13-底框，14-固定支撑架，15-可移动的支撑架，16-直线滑动导向装置，17-机械千斤顶，18-上钻模板，19-下钻模板，20-磁力钻，21-手动液压升降车
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
一种大型垃圾锅炉外置式省煤器模块(1)的制造方法，其特征在于：每台垃圾锅炉有6个立式叠装的外置式省煤器模块(1)，每个模块箱体(2)内布置有数百组布满翅片的双管换热管(6)，利用特殊的装配工装(12)将数百组布满翅片的双管换热管(6)从模块箱体(2)内部完成穿管，利用上钻模板(18)，下钻模板(19)，磁力钻(20)，以及手动液压升降车(21)的配合，完成模块箱体上下法兰(10)上的螺栓孔(11)的钻孔，然后在模块箱体(2)外用大量180度弯头(7)将布满翅片的双管换热管(6)进行连接形成回路，再用大量90度弯头(8)将每个回路接入箱体外的集箱内，集箱安装在模块箱体(2)的外侧成为外置式省煤器模块(1)的一部分，或者用大量90度弯头(8)将每个外置式省煤器模块(1)之间的回路进行连接，外置式省煤器模块(1)在厂内完成制造以及叠装试验。
本发明所述的大型垃圾锅炉外置式省煤器模块的制造方法包括以下步骤：
步骤1：优化大型垃圾锅炉外置式省煤器模块箱体(2)制造工艺方法，由于布满翅片的双管换热管(6)的管子外径与模块箱体(2)前墙板(3)以及模块箱体(2)后墙板(4)上的孔径相差1.5mm，理论上单边间隙只有0.75mm，布满翅片的双管换热管(6)的管子节距为90mm，模块箱体(2)前墙板(3)以及模块箱体(2)后墙板(4)上孔的横向和纵向节距也为90mm，对模块箱体(2)前墙板(3)以及模块箱体(2)后墙板(4)上的孔的纵向节距90mm给出了适当的公差控制要求，采用数控钻孔或激光割孔或数控水刀割孔方式加工孔，然后按照模块箱体(2)前墙板(3)，模块箱体(2)后墙板(4)以及模块箱体(2)两端墙板(5)分别完成装焊以及矫正，然后将省煤器模块箱体(2)进行试组装，经过检验合格并划出十字线标记之后再拆成四面墙板，为布满翅片的双管换热管(6)的穿管提供有利条件。
步骤2：采用特殊的装配工装(12)固定模块箱体前墙板(3)和模块箱体后墙板(4)，保持模块箱体前墙板(3)与模块箱体后墙板(4)平行并且距离小于布满翅片的双管换热管(6)的长度约50mm，将布满翅片的双管换热管(6)两端的管子加工到名义长度并完成倒角，然后利用葫芦吊以及重力平衡器将布满翅片的双管换热管(6)水平吊起，使其在水平方向呈倾斜状从模块箱体前墙板(3)的孔中进入，边穿管边减小倾斜角度，然后反向将布满翅片的双管换热管(6)反向穿入模块箱体后墙板(4)对应的孔中，布满翅片的双管换热管(6)两端的管子搁在模块箱体前墙板(3)与模块箱体后墙板(4)上，保持每一端穿管长度25mm，完成所有穿管之后，利用特殊装配工装(12)将模块箱体前墙板(3)或模块箱体后墙板(4)平移合拢，安装和焊接模块箱体两端墙板(5)形成完整的模块箱体(2)，为了防止起吊和转运过程中的变形，适当增加模块箱体(2)中间的刚性，在模块箱体(2)中间适当增加临时支撑与前后墙板进行焊接连接，待工地完成外置式省煤器模块(1)叠装并完成螺栓穿孔锁紧之后拆除该临时支撑。
步骤3：将完成穿管之后的完整的模块箱体(2)从特殊的装配工装(12)中取出，利用上钻模板(18)和下钻模板(19)分别安装在模块箱体(2)的上、下法兰(10)面上，采用便携式磁力钻进行钻孔。
步骤4：完成模块箱体上，下法兰(10)钻孔之后，按照设计要求在模块箱体(2)外壁继续安装和固定集箱，安装和焊接90度弯管(8)以及180度弯头(7)；为了便于弯头的装配焊接，尽量减少焊接障碍，便于检查对接焊口质量以及便于对接焊口的返修，采用从模块箱体(2)中间开始装配焊接90度弯头(8)以及180度弯头(7)，待对接焊口检查合格之后，继续由中间向两侧重复上述工序。
步骤5：完成上，下两排管子分别与模块箱体前墙板(3)以及模块箱体后墙板(4)的定位焊接，完成其余附件焊接。
步骤6：完成外置式省煤器模块(1)的水压试验，外形尺寸检查，以及外置式省煤器模块(1)的叠装试验。
步骤7：完成外置式省煤器模块(1)的油漆，包装，发运。
优选地，步骤2中所述的特殊的装配工装(12)，其特征在于特殊的装配工装(12)由底框(13)、位于底框(12)上平面一侧安装有固定支撑架(14)以及另一侧可移动的支撑架(15)，在底框(13)与可移动支撑架(15)之间安装有直线滑动导向装置(16)，将模块箱体前墙板(3)和模块箱体后墙板(4)分别固定在固定支撑架(14)以及可移动的支撑架(15)上，保持模块箱体前墙板(3)与模块箱体后墙板(4)平行并且距离小于布满翅片的双管换热管(6)的长度约50mm，通过锁紧螺栓(9)将可移动的支撑架(15)与框架(13)锁紧，按照步骤2完成穿管之后，在固定支撑架(14)与可移动的支撑架(15)上部安装若干个手动葫芦，在可移动的支撑架(15)后端安装若干水平放置的机械千斤顶(17)，机械千斤顶(17)前端可推动可移动的支撑架(15)平移，机械千斤顶(17)的后端有与底框(13)连接的支座可将力传递到底框(13)，松开可移动的支撑架(15)与框架(13)锁紧螺栓(9)，通过下方的机械千斤顶(17)以及上方的手动葫芦施加外力，驱动可移动的支撑架(15)产生平移从而使模块箱体前墙板(3)与模块箱体后墙板(4)之间的距离符合设计要求，安装和焊接模块箱体两端的墙板(5)形成完整的模块箱体(2)。
优选地，步骤2中所述的特殊的装配工装(12)，其特征在于特殊的装配工装(12)由底框(13)、位于底框(12)上平面两侧可移动的支撑架(15)，在底框(13)与可移动支撑架(15)之间安装有直线滑动导向装置(16)，将模块箱体前墙板(3)和模块箱体后墙板(4)分别固定可移动的支撑架(15)上，保持模块箱体前墙板(3)与模块箱体后墙板(4)平行并且距离小于布满翅片的双管换热管(6)的长度约50mm，通过锁紧螺栓(9)将可移动的支撑架(15)与框架(13)锁紧，按照步骤2完成穿管之后，在相对的两个可移动的支撑架(15)上部安装若干个手动葫芦，在可移动的支撑架(15)后端安装若干水平放置的机械千斤顶(17)，机械千斤顶(17)前端可推动可移动的支撑架(15)平移，机械千斤顶(17)的后端有与底框(13)连接的支座可将力传递到底框(13)，松开可移动的支撑架(15)与框架(13)锁紧螺栓(9)，通过下方的机械千斤顶(17)以及上方的手动葫芦施加外力，驱动可移动的支撑架(15)产生平移从而使模块箱体前墙板(3)与模块箱体后墙板(4)之间的距离符合设计要求，安装和焊接模块箱体两端的墙板(5)形成完整的模块箱体(2)。
优选地，步骤3中所述的钻模板，分为上钻模板(18)与下钻模板(19)，上钻模板(18)与下钻模板(19)采用叠钻方式保证上钻模板(18)与下钻模板(19)上的导向孔的一致性以及具有互换性，将下钻模板(19)放在等高支架上，将穿管之后的模块箱体(2)放在下钻模板(19)上方，对齐模块箱体(2)与下钻模板(19)的十字线，用″f″形夹具将模块箱体(2)与下钻模板(19)固定，在模块箱体(2)上方安装上钻模板(18)，对齐模块箱体(2)与上钻模板(18)的十字线，用″f″形夹具将模块箱体(2)与上钻模板(18)固定，然后用磁力钻(20)钻孔，模块箱体下部法兰(10)钻孔加工时，将磁力钻(20)垂直倒放并用简易支架支撑，然后将其放在手动液压升降车(21)台面上，利用手动液压升降车(21)的升降功能让磁力钻(20)接近或离开工件，将磁力钻(20)的钻头插入下钻模板(19)的孔中，开启磁力吸盘完成反向钻孔，手动液压升降车(21)带有万向轮，可在地面沿着下钻模板(19)的长度方向移动改变钻孔位置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
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