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一種多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器及其制造方法與流程

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一種多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器及其制造方法與流程

本發(fā)明屬于污水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及臭氧發(fā)生器及其制造方法,更具體地說(shuō)涉及的是用氧氣通過(guò)高壓放電管反應(yīng)產(chǎn)生臭氧的一種多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器及其制造方法。



背景技術(shù):

臭氧是氧氣的同素異形體,在常溫、常態(tài)、常壓下,較低濃度的臭氧是無(wú)色氣體,當(dāng)濃度達(dá)到15%時(shí),呈現(xiàn)出淡藍(lán)色。臭氧可溶于水,在常溫常態(tài)常壓下臭氧在水中的溶解度比氧高約13倍,比空氣高25倍。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,能破壞分解細(xì)菌的細(xì)胞壁,使細(xì)菌的代謝和繁殖過(guò)程遭到破壞,還可以氧化、分解水中的污染物,在水處理中對(duì)除嗅味、脫色、殺菌、去除酚、氰、鐵、錳等都具有顯著的效果。但是,臭氧不能夠自然存在于需要使用的場(chǎng)合,也不能夠收集或貯藏起來(lái),通常必須在使用它的地方大批量地生產(chǎn)。用于大量生產(chǎn)臭氧的基本方法是使用臭氧發(fā)生器,把氣體氧通過(guò)高電壓的交流電放電區(qū)域,引起靜電電弧或電暈放電,在這一過(guò)程期間,在通電的環(huán)境中,分子氧(o2)異化成原子氧,這就允許原子重新組合成臭氧(o3)的形式。

在生活污水處理設(shè)備中,臭氧發(fā)生器是一個(gè)關(guān)鍵性的設(shè)備?,F(xiàn)有技術(shù)中,按冷卻方式劃分,臭氧發(fā)生器有水冷型和風(fēng)冷型臭氧發(fā)生器,如申請(qǐng)?zhí)枮?00620039559.6的實(shí)用新型公開(kāi)了一種風(fēng)冷管式臭氧發(fā)生器,該實(shí)用新型包括不銹鋼外殼、玻璃管、鐵粉、鋁管、端蓋等器件組成,玻璃管內(nèi)填充超精細(xì)鐵粉,玻璃管中心為圓柱形中空鋁管,高壓引線用螺絲固定在鋁管上,由鋁管中心引出,上下端蓋為活動(dòng)連接,該實(shí)用新型臭氧產(chǎn)量小且使用壽命短。申請(qǐng)?zhí)枮?00820078078.5的實(shí)用新型公開(kāi)了一種臭氧發(fā)生器,該實(shí)用新型包括裝配于機(jī)箱內(nèi)的變壓器和與變壓器輸出端相接的高壓放電管,高壓放電管由一導(dǎo)電管體和裝配于導(dǎo)電管體內(nèi)的內(nèi)裝鎢絲電極的真空玻璃管組成,導(dǎo)電管體上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口,導(dǎo)電管體和鎢絲電極分別接變壓器輸出端,當(dāng)空氣流經(jīng)導(dǎo)電管體與真空玻璃管間的環(huán)狀通道時(shí),導(dǎo)電管體與鎢絲電極間施加的高壓產(chǎn)生高壓放電使流經(jīng)空氣中的氧氣氧化為臭氧,該實(shí)用新型高壓放電管體積小,特別適用于大氣氮氧化物濃度自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè),但是臭氧產(chǎn)量很低,滿足不了大量污水處理的需要。申請(qǐng)?zhí)枮?01520755006.x的實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙間隙自冷卻的大功率臭氧發(fā)生器,該實(shí)用新型設(shè)有圓桶形的殼體,殼體內(nèi)裝設(shè)有內(nèi)電極、外電極,殼體上安裝有兩根接線柱,內(nèi)電極與外電極之間安裝有一層玻璃管,內(nèi)電極與玻璃管之間留有內(nèi)間隙,外電極與玻璃管之間留有外間隙,殼體兩端裝有冷卻水集水箱,殼體兩端分別設(shè)置有進(jìn)氣口、出氣口,冷卻水集水箱通過(guò)自吸泵及管道與循環(huán)冷卻機(jī)組的相連通,循環(huán)冷卻機(jī)組下部設(shè)置一根冷卻水箱,該實(shí)用新型雖然有雙間隙,一樣滿足不了大量污水處理的需要。

申請(qǐng)?zhí)枮?2105968.x的發(fā)明公開(kāi)了一種多管臭氧發(fā)生器及其制造方法,該發(fā)明在公開(kāi)一種多管臭氧發(fā)生器及其制造方法時(shí),引用了現(xiàn)有技術(shù)中的一種典型的臭氧發(fā)生器中,指出,該典型的臭氧發(fā)生器包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓柱形的金屬管,在金屬管的端部,用管板或端板支撐這些金屬管,在許多現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中,端板包括一塊普通的帶有若干孔的圓形金屬板,這些孔用以接納管子的端部。在制作期間,管子的端部被強(qiáng)制送入端板的開(kāi)孔中,或者用焊接或類(lèi)似的方法把管子的端部與端板連接起來(lái)。對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu),端板的各孔之間必須要留有某一最小的距離,以便提供足夠的強(qiáng)度能夠進(jìn)行連接并支撐住管子,如果開(kāi)口靠得太近,那么端板將不會(huì)有足夠的強(qiáng)度來(lái)支撐管子。實(shí)際上,該典型的臭氧發(fā)生器直接將管子的端部與端板焊接的方法,無(wú)法控制管子的端部與端板焊接時(shí)對(duì)端板產(chǎn)生的變形,在這樣的結(jié)構(gòu)中,多根管子能夠被相互組合在一起的數(shù)量就會(huì)受到限制,而且多根管子之間沒(méi)有支撐,很難做大。申請(qǐng)?zhí)枮?2105968.x的發(fā)明的臭氧發(fā)生器的結(jié)構(gòu),取消了現(xiàn)有技術(shù)的臭氧發(fā)生器中的用于支撐多根管子的管板或端板,以管子的端部被向外張開(kāi)或擴(kuò)成六邊形,用焊接或其他連接方式,把鄰接管子的向外張開(kāi)或膨脹開(kāi)的端部焊接起來(lái),每根管子有中間部分和擴(kuò)大或向外張開(kāi)的六邊形端部,沿六邊形的相配合的邊緣,把相鄰的向外張開(kāi)的六邊形端部,構(gòu)成緊湊組合的嵌套結(jié)構(gòu)。但是,每根管子向外張開(kāi)的六邊形端部占據(jù)了部分空間,在有限的空間范圍內(nèi)臭氧發(fā)生管的數(shù)量也受到限制,根據(jù)該發(fā)明說(shuō)明書(shū)所述,最緊湊的形式是具有7根、19根、37根、61根、91根或更多根管子的多管發(fā)生器?;蚋喔皇且粋€(gè)不明確的希望值而已。由于多根管子之間也沒(méi)有支撐,而且取消了用于支撐多根管子的管板或端板,失去了上下管板對(duì)多根管子的支撐作用,對(duì)于臭氧發(fā)生管的數(shù)量多于1000根或以上,該發(fā)明所述結(jié)構(gòu)及制造方法滿足不了嚴(yán)格控制焊接產(chǎn)生變形的要求,無(wú)法滿足大量污水處理的需求。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處與缺陷,提供一種冷卻效果好、使用壽命長(zhǎng)且由多于1000根以上多管組成的一種多管結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器及其制造方法,并解決在直徑為720mm、厚度為15mm的管板上焊接1000根以上換熱管的多管焊接變形問(wèn)題,減少換熱管端部與上、下管板焊接的變形量,以保證換熱管與高壓放電管的裝配精度,滿足大量污水處理的需求。

本發(fā)明一種多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器采用的技術(shù)方案包括換熱管、高壓放電管、由氧氣變?yōu)槌粞踅?jīng)過(guò)路徑的管程和冷卻水經(jīng)過(guò)路徑的殼程,所述管程包括位于底部的下管箱和位于頂部的上管箱,在所述下管箱的下管板上鉆有固定拉桿孔和多于1000個(gè)用于安裝換熱管的換熱管孔,在所述下管箱的多孔板上鉆有多于1000個(gè)用于對(duì)高壓放電管進(jìn)行定位的高壓放電管定位孔,在所述上管箱的上管板上設(shè)有與下管板對(duì)應(yīng)配鉆的數(shù)量一致的換熱管孔和固定拉桿孔,在所述殼程筒體上焊接上管板、下管板和折流板,在所述折流板上設(shè)有與上管板和下管板對(duì)應(yīng)配鉆的換熱管孔和固定拉桿孔,固定拉桿從上管箱的上管板的固定拉桿孔穿入,穿過(guò)折流板上對(duì)應(yīng)的固定拉桿孔,從下管箱的下管板的固定拉桿孔穿出,由固定拉桿、上管板、下管板和折流板構(gòu)成換熱管的支撐框架,多于1000根的換熱管從上管板的換熱管孔穿入,經(jīng)殼程折流板上對(duì)應(yīng)的換熱管孔,從下管板的換熱管孔穿出,換熱管的上端與上管板的換熱管孔貼脹后與上管板焊接,換熱管的下端與下管板的換熱管孔貼脹后與下管板焊接,在每個(gè)換熱管的底端孔中插入安裝有高壓放電管,每個(gè)高壓放電管的底端凸起插入多孔板的高壓放電管定位孔中。

所述下管箱包括底板、下接管、下管板、下筒體、多孔板和絲網(wǎng),底板和下管板與下筒體焊接,在下筒體的左端焊接作為臭氧氣體出口的下接管,在底板與下管板之間安裝絲網(wǎng)和多孔板,起隔離底板和減震作用的絲網(wǎng)固定在多孔板與底板之間,在所述下管板上設(shè)有1104個(gè)換熱管孔和9個(gè)固定拉桿孔。

所述上管箱包括上筒體、第一螺母、第一墊圈、法蘭、墊片、螺柱、上管板和作為氧氣體進(jìn)口的上接管,其中法蘭、上管板與上筒體焊接,法蘭通過(guò)螺柱和第一螺母螺栓連接,在所述上管板上設(shè)有1104個(gè)換熱管孔和9個(gè)固定拉桿孔。

所述殼程筒體是一個(gè)直徑為φ712mm、厚度為6mm、長(zhǎng)度為1800mm的圓柱形外殼,在該殼程筒體上焊接上管板、下管板、折流板以及冷卻水入口接管和冷卻水出口接管。

所述折流板為圓形板切去一個(gè)邊形成的弓形板,共有9層,形成“之”字形折流結(jié)構(gòu)。

所述換熱管的材料為不銹鋼管s31603,規(guī)格為φ14~φ14.5×1mm;所述上管板與下管板的材料為不銹鋼s31603,厚度為15mm。

本發(fā)明一種多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的制造方法包括下列各步驟:

第一步,數(shù)控鉆孔:對(duì)下管板的換熱管孔和固定拉桿孔進(jìn)行數(shù)控鉆孔;

第二步,數(shù)控配鉆:對(duì)上管板和折流板上的換熱管孔和固定拉桿孔與下管板進(jìn)行數(shù)控配鉆;

第三步,立式組裝:將殼程筒體與下管板進(jìn)行組裝,組裝后進(jìn)行點(diǎn)固焊接,同時(shí)在上管板上組裝9個(gè)固定拉桿和9層折流板,然后將9個(gè)固定拉桿和9層折流板與殼程筒體焊接;至此,上管板、下管板與殼程筒體和9個(gè)固定拉桿以及9層折流板構(gòu)成多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的支撐框架;

第四步,穿換熱管:將1104根換熱管從上管板的1104個(gè)換熱管孔穿入,經(jīng)折流板上對(duì)應(yīng)的換熱管孔,從下管板的1104個(gè)換熱管孔穿出;

第五步,組裝防變形工裝:在上管板、下管板和折流板上的換熱管中對(duì)應(yīng)劃出12個(gè)工裝拉桿孔,并在上管板、下管板和折流板上對(duì)應(yīng)劃出的12個(gè)工裝拉桿孔位置處的換熱管中安裝工裝拉桿,每根工裝拉桿的上下兩端分別由第二墊圈和第二螺母鎖緊固定;

第六步,換熱管與上、下管板焊接密封:將1104個(gè)換熱管分成8個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域又分成2個(gè)對(duì)稱(chēng)的小區(qū)域,并按照ⅰ-ⅱ、ⅲ-ⅳ、ⅴ-ⅵ、ⅶ-ⅷ的每2個(gè)小區(qū)域相對(duì)稱(chēng)的順序,由內(nèi)至外,依次焊接,且每根換熱管分上下兩端進(jìn)行焊接,每根換熱管的上端與上管板的換熱管孔貼脹后與上管板焊接,每根換熱管的下端與下管板的換熱管孔貼脹后與下管板焊接;同時(shí),在焊接時(shí),通過(guò)調(diào)整合理的焊接參數(shù),采用小電流、小電壓和較低的焊接速度;

第七步,拆卸防變形工裝:松開(kāi)第二螺母、第二墊圈將工裝拉桿從工裝拉桿孔位置處的換熱管中拆卸下來(lái),然后分別將工裝拉桿孔位置處的換熱管與上管板和下管板焊接密封。

第五步中所述工裝拉桿為直徑10mm的棒材,兩端加工長(zhǎng)度為70mm的m8螺紋,工裝拉桿從換熱管的上端穿入,從換熱管的下端穿出,上下兩端分別組裝第二墊圈,然后用m8第一螺母擰緊。

第六步中所述焊接參數(shù)為:電流100~130a,電壓9~11v,焊接速度60~100mm/min,預(yù)熱溫度100℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:

(1)本發(fā)明由9個(gè)固定拉桿與上管板、下管板和9層折流板構(gòu)成多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的支撐框架,起到了對(duì)1000根以上換熱管穩(wěn)固的支撐作用;換熱管的上端與上管板的換熱管孔貼脹后與上管板焊接,換熱管的下端與下管板的換熱管孔貼脹后與下管板焊接,起到很好的密封作用;并由于本發(fā)明采用管板多管孔結(jié)構(gòu),可安裝1104根高壓放電管,臭氧的產(chǎn)量可以滿足大量污水處理的需求;設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大量的熱量,由于采用水冷卻和“之”字形折流結(jié)構(gòu),可最大程度吸收高壓放電反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量,冷卻效果有很大提高,提高了產(chǎn)品的使用壽命。

(2)在多孔板上鉆有1104個(gè)用于對(duì)高壓放電管進(jìn)行定位的定位孔,1104根換熱管的底端孔中插入安裝有1104根高壓放電管,每根高壓放電管的底端凸起插入多孔板的定位孔中,起到了對(duì)1104根高壓放電管的穩(wěn)定支撐作用。

(3)在底板與下管板之間安裝絲網(wǎng)和多孔板,絲網(wǎng)固定在多孔板與底板之間,可以起隔離底板和減震作用。

(4)本發(fā)明由于采用細(xì)長(zhǎng)的換熱管和較薄的下管板和上管板,為了保證焊接質(zhì)量,嚴(yán)格控制焊接產(chǎn)生變形,本發(fā)明臭氧發(fā)生器的制造方法包括第一步,數(shù)控鉆孔,第二步,數(shù)控配鉆,第三步,立式組裝,第四步,穿換熱管,第五步,組裝防變形工裝:第六步,換熱管與上、下管板焊接密封,第七步,拆卸防變形工裝。通過(guò)上述控制方法,可以完全保證焊接后高壓放電管與換熱管的裝配要求;尤其是第三步中將殼程筒體與下管板進(jìn)行組裝,組裝后進(jìn)行點(diǎn)固焊接,同時(shí)在上管板上組裝9個(gè)固定拉桿和9層折流板,然后將9個(gè)固定拉桿和9層折流板與殼程筒體焊接,由上管板、下管板與殼程筒體、9個(gè)固定拉桿以及9層折流板構(gòu)成多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的支撐框架,對(duì)1104根換熱管起到了很好的支撐作用;而第五步中在上管板、下管板和折流板上對(duì)應(yīng)劃出的12個(gè)工裝拉桿孔位置處的換熱管中安裝工裝拉桿,每根工裝拉桿的上下兩端分別由第二墊圈和第二螺母鎖緊固定,配合由9個(gè)固定拉桿與上管板、下管板和9層折流板構(gòu)成多管結(jié)構(gòu)臭氧發(fā)生器的支撐框架,有效地阻止焊接過(guò)程中上管板和下管板產(chǎn)生的焊接變形,解決了在直徑為720mm、厚度為15mm的管板上焊接1000根以上換熱管的多管焊接變形問(wèn)題,減少了換熱管端部與上、下管板焊接的變形量,保證了換熱管與高壓放電管的裝配精度,滿足了大量污水處理的需求;第六步中換熱管的上端與上管板的換熱管孔貼脹后與上管板焊接,換熱管的下端與下管板的換熱管孔貼脹后與下管板焊接,起到很好的密封作用;在焊接過(guò)程中,嚴(yán)格按照焊接分區(qū)順序圖的順序采用對(duì)稱(chēng)并分區(qū)域焊接,將1104個(gè)換熱管分成8個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域又分成2個(gè)對(duì)稱(chēng)的小區(qū)域,并按照ⅰ-ⅱ、ⅲ-ⅳ、ⅴ-ⅵ、ⅶ-ⅷ的每2個(gè)小區(qū)域相對(duì)稱(chēng)的順序,由內(nèi)至外,依次焊接,分散了焊接產(chǎn)生的熱量,進(jìn)一步減少了焊接變形;同時(shí),在焊接時(shí),通過(guò)調(diào)整合理的焊接參數(shù),采用小電流、小電壓和較低的焊接速度,間接地控制焊接時(shí)候的熱輸入更有利于減少焊接變形。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明多管結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明下管板多孔結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是圖2的俯視圖;

圖4是圖2的b部放大圖;

圖5是本發(fā)明折流板多孔結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是圖1的a部放大圖;

圖7是本發(fā)明焊接工裝結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8是本發(fā)明工裝拉桿分布示意圖,

圖9是是本發(fā)明焊接分區(qū)順序圖;

圖10是本發(fā)明筒體與管板焊接工藝圖。

圖中:

1.下管箱,

1-1.底板,1-2.下接管,1-3.下管板,1-4.下筒體,1-5.多孔板,1-6.絲網(wǎng),

2.上管箱,

2-1.上筒體,2-2.第一螺母,2-3.第一墊圈,2-4.法蘭,2-5.墊片,

2-6.螺柱,2-7.上管板,2-8.上接管,

3.換熱管,

4.固定拉桿,

5.折流板,

6.殼程筒體,

7.冷卻水入口接管,

8.冷卻水出口接管,

9.高壓放電管,

10.工裝拉桿,

11.第二螺母,

12.第二墊圈,

101.換熱管孔;

102.固定拉桿孔,

103.工裝拉桿孔,

104.高壓放電管定位孔。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方1

如圖1所示,本發(fā)明多管結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器采用的技術(shù)方案包括由氧氣變?yōu)槌粞踅?jīng)過(guò)路徑的管程和冷卻水經(jīng)過(guò)路徑的殼程兩部分;所述管程包括位于底部的下管箱1和位于頂部的上管箱2,其中:

如圖1~圖4和圖6所示,所述下管箱1由底板1-1,下接管1-2,下管板1-3,下筒體1-4,多孔板1-5和絲網(wǎng)1-6組成,在所述下管板1-3上鉆有1104個(gè)換熱管孔101和9個(gè)固定拉桿孔102,在所述多孔板1-5上鉆有1104個(gè)用于對(duì)高壓放電管進(jìn)行定位的高壓放電管定位孔104,底板1-1和下管板1-3與筒體1-4焊接,在下筒體1-4的左端焊接作為臭氧氣體出口的下接管1-2,在底板1-1與下管板1-3之間安裝絲網(wǎng)1-6和多孔板1-5,絲網(wǎng)1-6固定在多孔板1-5與底板1-1之間,起隔離底板1-1和減震作用;

所述上管箱2包括上筒體2-1、第一螺母2-2、第一墊圈2-3、法蘭2-4、墊片2-5、螺柱2-6、上管板2-7和上接管2-8,其中法蘭2-4、上管板2-7與上筒體2-1焊接,法蘭2-4通過(guò)螺柱2-6和第一螺母2-2螺栓連接,第一墊圈2-3起密封作用;在所述上管板2-7上設(shè)有與下管板1-3上1104個(gè)換熱管孔101和9個(gè)固定拉桿孔102配鉆的1104個(gè)換熱管孔101和9個(gè)固定拉桿孔102;

如圖1~圖4和圖5所示,所述殼程包括固定拉桿4、折流板5、殼程筒體6、冷卻水入口接管7和冷卻水出口接管8,所述殼程筒體6是一個(gè)直徑為φ712mm、厚度為6mm、長(zhǎng)度為1800mm的圓柱形外殼,在該殼程筒體6上焊接上管板2-7、下管板1-3、折流板5、冷卻水入口接管7和冷卻水出口接管8;所述折流板5為圓形板切去一個(gè)邊形成的弓形板,共有9層,每層折流板5上都與上管板2-7和下管板1-3上的換熱管孔對(duì)應(yīng)配鉆有換熱管孔101和固定拉桿孔102;

如圖1~圖4和圖6所示,9個(gè)固定拉桿4從上管箱2的上管板2-7的9個(gè)固定拉桿孔102穿入,穿過(guò)9層折流板5上對(duì)應(yīng)的固定拉桿孔102,從下管箱1的下管板1-3的9個(gè)固定拉桿孔102穿出,9個(gè)固定拉桿4與上管板2-7、下管板1-3和9層折流板5構(gòu)成本發(fā)明多管結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器的支撐框架,用以對(duì)1104根換熱管起到支撐作用,1104根換熱管3從上管板2-7的1104個(gè)換熱管孔101穿入,經(jīng)殼程折流板5上對(duì)應(yīng)的換熱管孔101,從下管板1-3的1104個(gè)換熱管孔101穿出,換熱管3的上端與上管板2-7的換熱管孔101貼脹后與上管板2-8焊接,換熱管3的下端與下管板1-3的換熱管孔101貼脹后與下管板1-3焊接,起到很好的密封作用;在所述1104根換熱管3的底端管孔中插入安裝有1104根高壓放電管9,每根高壓放電管9的底端凸起插入多孔板1-5的高壓放電管定位孔104中。

設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),氧氣通過(guò)上接管2-8流入頂部的上管箱2,順著換熱管3內(nèi)部向下流,當(dāng)氧氣流經(jīng)高壓放電管9與換熱管3間的環(huán)狀通道時(shí),高壓放電管9產(chǎn)生的高壓放電使氧氣氧化為臭氧,臭氧經(jīng)下接管1-2流出。由于本發(fā)明采用管板多管孔結(jié)構(gòu),可安裝1104根高壓放電管9,臭氧的產(chǎn)量可以滿足大量污水處理的需求;設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),管程的高壓放電管9使氧氣變?yōu)槌粞鯐r(shí),產(chǎn)生大量的熱量,經(jīng)換熱管3的內(nèi)壁傳導(dǎo)到換熱管3的外壁,冷卻水從冷卻水入口接管7進(jìn)入殼程,吸收換熱管3外壁的熱量,沿著各根換熱管3外壁之間的間隙向上流,經(jīng)過(guò)9層折流板,產(chǎn)生10次“之”字形折流,最終從冷卻水出口接管8流出,由于采用水冷卻和“之”字形折流結(jié)構(gòu),可最大程度吸收高壓放電反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量,冷卻效果有很大提高,同時(shí)提高了產(chǎn)品的使用壽命。

具體實(shí)施方2

由于本發(fā)明在上管板2-7和下管板1-3上各鉆有1104個(gè)換熱管孔101,1104個(gè)換熱管3從上管板2-7的1104個(gè)換熱管孔101穿入,經(jīng)殼程的折流板5上的對(duì)應(yīng)的換熱管管孔101,從下管板1-3的1104個(gè)換熱管孔101穿出,1104個(gè)換熱管的上下兩端均與上管板2-7和下管板1-3焊接,所述換熱管3與上管板2-7和下管板1-3之間進(jìn)行焊接,上管板2-7和下管板1-3每端需要焊接1104次,且所述換熱管3的材料為不銹鋼管s31603,規(guī)格為φ14~φ14.5×1mm,上管板2-9與下管板1-3材料為不銹鋼s31603,厚度為15mm,較薄的上管板2-7和下管板1-3在與大量的焊換熱管接后,中心部位容易外凸,影響上管板2-7和下管板1-3的整體平面度,進(jìn)而影響高壓放電管的裝配精度,為了保證焊接質(zhì)量,嚴(yán)格控制焊接產(chǎn)生變形,本發(fā)明如具體實(shí)施方式1所述多管結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器的制造方法包括如圖10所示的下列各步驟:

第一步,數(shù)控鉆孔:對(duì)下管板1-3的1104個(gè)換熱管孔101、9個(gè)固定拉桿孔102和12個(gè)工裝拉桿孔103進(jìn)行數(shù)控鉆孔;

第二步,數(shù)控配鉆:對(duì)上管板2-7和折流板5上的換熱管孔101、固定拉桿孔102和工裝拉桿孔103與下管板1-3進(jìn)行數(shù)控配鉆;

第三步,立式組裝:將殼程筒體6與下管板1-3進(jìn)行組裝,組裝后進(jìn)行點(diǎn)固焊接,同時(shí)在上管板2-7上組裝9個(gè)固定拉桿4和9層折流板5,然后將9個(gè)固定拉桿4和9層折流板5與殼程筒體6焊接;至此,上管板2-7、下管板1-3與殼程筒體6和9個(gè)固定拉桿4以及9層折流板5構(gòu)成本發(fā)明多管結(jié)構(gòu)的臭氧發(fā)生器的框架結(jié)構(gòu),用以對(duì)1104根換熱管起到支撐作用;

第四步,穿換熱管:將1104根換熱管3從上管板2-7的1104個(gè)換熱管孔101穿入,經(jīng)折流板5上對(duì)應(yīng)的換熱管孔101,從下管板1-3的1104個(gè)換熱管孔101穿出;

第五步,組裝防變形工裝:如圖7和圖8所示,在上管板2-7、下管板1-3和折流板5上對(duì)應(yīng)劃出12個(gè)工裝拉桿孔103,在上管板2-7、下管板1-3和折流板5上對(duì)應(yīng)劃出的12個(gè)工裝拉桿孔103位置處的換熱管3中安裝工裝拉桿10,每根工裝拉桿10的上下兩端分別由第二墊圈12和第二螺母11鎖緊固定,所述工裝拉桿10為直徑10mm的棒材,兩端加工長(zhǎng)度為70mm的m8螺紋,工裝拉桿10從換熱管3的上端穿入,從換熱管3的下端穿出,上下兩端分別組裝第二墊圈12,然后用m8的第二螺母11擰緊,12根工裝拉桿10在上管板2-7和下管板1-3上均勻布置和螺母緊固作用,能有效阻止焊接過(guò)程中上管板2-7和下管板1-3產(chǎn)生的變形,進(jìn)而減少焊接變形。

第六步,換熱管與上、下管板焊接:換熱管3的上端與上管板2-7的換熱管孔101貼脹后與上管板2-7焊接,換熱管3的下端與下管板1-3的換熱管孔101貼脹后與下管板1-3焊接,起到很好的密封作用;在焊接過(guò)程中,嚴(yán)格按照如圖9所示的焊接分區(qū)順序圖的順序采用對(duì)稱(chēng)并分區(qū)域焊接,將1104個(gè)換熱管3分成8個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域又分成2個(gè)對(duì)稱(chēng)的小區(qū)域,并按照ⅰ-ⅱ、ⅲ-ⅳ、ⅴ-ⅵ、ⅶ-ⅷ的每2個(gè)小區(qū)域相對(duì)稱(chēng)的順序,由內(nèi)至外,依次焊接,這樣的目的是分散焊接產(chǎn)生的熱量,進(jìn)一步減少焊接變形;同時(shí),在焊接時(shí),通過(guò)調(diào)整合理的焊接參數(shù),采用小電流、小電壓和較低的焊接速度,間接地控制焊接時(shí)候的熱輸入更有利于減少焊接變形。具體焊接參數(shù)如表一所示。

表一:焊接參數(shù):

表一中方法一為本發(fā)明采用的焊接方法。方法二為現(xiàn)有技術(shù)的焊接方法。

通過(guò)上述控制方法,可以完全保證焊接后高壓放電管9與換熱管3的裝配要求。

第七步,拆卸防變形工裝:松開(kāi)第二螺母11、第二墊圈12,將工裝拉桿10從工裝拉桿孔103位置處的換熱管3中拆卸下來(lái),然后分別將工裝拉桿孔103位置處的換熱管3與上管板2-7和下管板1-3焊接密封。

上述步驟僅是本發(fā)明制造方法中為了保證采用細(xì)長(zhǎng)的換熱管3和較薄的下管板1-3和上管板2-7的焊接質(zhì)量,嚴(yán)格控制焊接產(chǎn)生變形的步驟,在上述步驟完成后,還應(yīng)在每個(gè)換熱管3的底端管孔中插入安裝有高壓放電管9,每個(gè)高壓放電管9的底端凸起插入多孔板1-5的高壓放電管定位孔104中。

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