板式烘干機(jī)加熱板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

板式烘干機(jī)加熱板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

Summary：主要介紹了夾套式加熱板在干燥方面的應(yīng)用，該結(jié)構(gòu)類型適用于大型油脂廠干燥物料的設(shè)備，按GB/T150.3-2011《壓力容器第3部分：設(shè)計(jì)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提出一些新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路以及焊接注意事項(xiàng)。Keys：夾套；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；焊接變形1概述全球范圍內(nèi)，目前大型油脂加工廠采用蒸脫機(jī)用于油料浸出后的溶劑脫除工段，采用加熱工藝，使得油料中的溶劑汽化與粕粒分離，混合氣體進(jìn)入后續(xù)的冷凝以及蒸發(fā)等設(shè)備回收溶劑，降低溶劑消耗；蒸脫機(jī)采用圓形筒體結(jié)構(gòu)，一般分為多層夾套，還可根據(jù)產(chǎn)量和工藝指標(biāo)要求，增減相應(yīng)的夾套數(shù)量。為了強(qiáng)化粕中溶劑的分離，通常會采用直接蒸汽，微負(fù)壓和攪拌等措施。蒸脫機(jī)中心有根攪拌軸，每層夾套上設(shè)置有攪拌翅，翻動油料，均勻受熱。提出夾套上平面的平面度控制在5mm以內(nèi)。故對夾套平板以及拉撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。2加熱板結(jié)構(gòu)基本類型與適用條件蒸脫機(jī)目前夾套使用的拉撐結(jié)構(gòu)分為拉管和拉桿，分別用在不同的夾套上。拉管用在透氣層上，下層氣體可以通過該層進(jìn)入上一層；拉桿用在預(yù)脫層上，該層設(shè)置有專門的出氣接口。2.1拉管結(jié)構(gòu)介紹因上板面需要通氣，所以該層夾套選用拉管結(jié)構(gòu)，在拉管的內(nèi)部區(qū)域，可以布置一定數(shù)量的透氣孔。

圖1

拉管焊接節(jié)點(diǎn)圖1上面層2拉管3下面層2.1.1適用條件按GB/T150.3-20115.12拉撐結(jié)構(gòu)章節(jié)表5-13典型拉撐結(jié)構(gòu)型式及參數(shù)，序號1K=2.2，適用條件：（1）夾套設(shè)計(jì)壓力P≤1.6MPa，（2）夾套板厚≤12mm，（3）角焊縫根部完全熔合，焊腳尺寸不小于夾套壁厚。2.1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)該拉管直徑一般選用φ219，內(nèi)部提前按圖紙要求鉆透氣孔，拉管可定位焊接，焊接下層面板時，需設(shè)置一定數(shù)量的定位釘，確保兩層板面的距離一致，方便后續(xù)矯形整平。該結(jié)構(gòu)下層板面環(huán)焊縫，第一道焊縫可氬弧焊打底，確保焊接質(zhì)量。拉管與板面之間有間隙，冷凝水會一致存在排不出去，加速了改焊縫的腐蝕速率，故下層面板開孔處倒角，打底焊確保內(nèi)部無焊接裂紋有效保障焊縫質(zhì)量。2.2拉桿結(jié)構(gòu)介紹該加熱層油料需要熱量多，采用拉桿相對于拉管增大了換熱面積，可滿足工藝換熱量的需要。

圖2改進(jìn)型拉桿結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)圖

圖3

典型欄桿結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)圖1上面板2拉桿3下面板2.2.1適用條件按GB/T150.3-20115.12拉撐結(jié)構(gòu)章節(jié)表5-13典型拉撐結(jié)構(gòu)型式及參數(shù)，序號2K=2.2，適用條件：適用于焊接棒狀或板狀拉撐，且板厚≤30mm；角焊縫的軸向受剪面積不小于拉桿橫截面積的1.4倍。2.2.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)拉桿長度方便加工，帶有定位臺階，方便夾套厚度的控制，圖3是常用典型結(jié)構(gòu)，圖2是在圖3的基礎(chǔ)上改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。為保證上下面板拉桿孔不錯位；通常加工面板采用搖臂鉆鉆孔方式，上下面板先點(diǎn)焊同時鉆孔，后進(jìn)行擴(kuò)孔倒角，也可以采用激光下料的方法減少鉆孔時間，再進(jìn)行擴(kuò)孔。直徑φ5000mm的夾套差不多拉桿布置500根，采用擴(kuò)孔方式進(jìn)行加工需要很長的制作周期。故對改焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，采用圖2焊接結(jié)構(gòu)，板面不需要擴(kuò)孔，只需要在拉桿的端部進(jìn)行機(jī)械倒角，留出足夠的空間方便焊接，焊縫根部保證焊透，焊接強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)上的要求。3制作加工3.1板材平面度控制板材下料前，在鋼制平臺上進(jìn)行預(yù)整平，使其平面度達(dá)到工藝要求，一般誤差控制在2mm以內(nèi)。3.2下料拼縫按圖紙尺寸進(jìn)行排版，切割板材，注意拼接縫盡量避讓開板面接管，先定位焊接，采用埋弧焊工藝進(jìn)行焊接，焊接時注意采用防變形措施，盡量減小焊后板片的變形量，為后續(xù)夾套整形提供有力條件。3.3焊接工序的安排焊接圓形夾套，采用徑向方向，均布分配的方式，同時對稱施焊，焊完一面，應(yīng)把面板翻過來，焊接相同的位置拉桿。整塊板面均勻受熱，可降低焊縫焊接應(yīng)力，最大程度地降低板面的變形量。及時進(jìn)行拉線測量平面度，在焊接過程中控制變形量，減少焊后矯形工作，更加有利于平面度的控制，例下圖。圖4面板焊接順序圖3.4夾套面板的整形焊接完成后，采用大型壓力機(jī)逐點(diǎn)進(jìn)行壓平，將變形量控制在10mm以內(nèi)，然后使用改裝的龍門架和液壓千斤頂對局部不平位置進(jìn)行加熱矯形，最終把平面度控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。4改善傳熱措施正常設(shè)計(jì)時，0.9Mpa的飽和蒸汽由進(jìn)汽管進(jìn)入，進(jìn)行保壓換熱。飽和蒸汽與低于其溫度的上面板接觸，大部分蒸汽可直接接觸到冷壁，將凝結(jié)成液體，同時釋放出汽化潛熱。當(dāng)冷凝水的顆粒較大時，就會落在下層面板上。如果下層面板排水不暢，就會導(dǎo)致冷凝水覆蓋在下層面板上，形成水膜。導(dǎo)致下層蒸汽的冷凝只能在該水膜表面上發(fā)生，冷凝時釋放的潛熱必須通過這層液膜才能傳遞給冷壁，所以，下層面板上冷凝給熱過程的熱阻較大。因此，如何減少膜狀冷凝，提高傳熱效率，是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。按照工藝要求，常規(guī)做法是增加一定量的排液口，使得冷凝水及時排除，通過排的途徑解決冷凝液的聚集。合理布置進(jìn)汽口的位置，減少加熱空間的死角。5結(jié)果與討論在新市油脂廠蒸脫機(jī)夾套按此法進(jìn)行制作，目前工藝效果良好，滿足了客戶對于粕殘溶的要求。通過對拉桿結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，不僅換熱效果達(dá)到預(yù)期效果，而且夾套變形小，后期整形時間短，制作周期減少了近一半，相對于以前提高了經(jīng)濟(jì)效益。Reference：[1]賈友蘇，蔡金貴，王斌等.新型高效平板烘干機(jī)的研制［J］.中國油脂,1998,23(3):19-21.[2]王宏平.濕粕脫溶烘干