專利名稱：一種新型波形膨脹下接環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及搪玻璃設(shè)備，尤其涉及搪玻璃設(shè)備的內(nèi)罐與夾套的密封連接技 術(shù)，具體地說是一種新型波形膨脹下接環(huán)。
背景技術(shù)：
搪玻璃設(shè)備一般由罐體、罐蓋、夾套及傳動(dòng)、傳熱和攪拌裝置、工藝接管、閥門等組 成，其中罐體和罐蓋內(nèi)表面襯有耐酸堿性能良好的搪玻璃層，常用于石油化工、橡膠、農(nóng)藥、 染料、醫(yī)藥等行業(yè)，用以完成磺化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程，以及有機(jī)染料 和中間體的許多其它工藝過程的反應(yīng)設(shè)備。搪玻璃層是含高二氧化硅的玻璃，襯在鋼制容器的內(nèi)表面，經(jīng)高溫灼燒而牢固地 附著于金屬表面，對(duì)搪玻璃設(shè)備內(nèi)表面起到防腐作用。由于傳熱需要，夾套與內(nèi)罐常常采用圓形接環(huán)進(jìn)行連接。其下接環(huán)上端面與內(nèi)罐 焊接后進(jìn)行內(nèi)罐內(nèi)表面涂釉搪燒，形成搪玻璃層后，再將下接環(huán)下端面與夾套焊接連接形 成夾層空間。而在下接環(huán)與夾套焊接連接時(shí)，又常常因?yàn)楹附赢a(chǎn)生的熱量，尤其在使用過程 中，由于夾套和內(nèi)罐傳熱溫差等因素，導(dǎo)致下接環(huán)熱脹冷縮較為明顯，從而使下接環(huán)與罐體 焊接部件內(nèi)表面搪玻璃層爆裂，也就是通常說的爆瓷，喪失了搪玻璃層的防酸堿化學(xué)腐蝕 性能，鐵坯受腐蝕壁厚變薄，嚴(yán)重影響到壓力容器的安全運(yùn)行?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常為減小焊 接熱量導(dǎo)致下接環(huán)受熱膨脹、冷卻收縮，盡可能在有限的高度內(nèi)將下接環(huán)管壁線設(shè)計(jì)至最 長，同時(shí)又具有一定的強(qiáng)度滿足支撐夾套承受內(nèi)壓的能力，通常的下接環(huán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上有二 種一種是碗蓋型下接環(huán)，另一種是半管型下接環(huán)，實(shí)踐證明其均不夠理想，不僅裝配精度 要求高，而且由于柔性不夠，受熱膨脹、冷卻收縮時(shí)，上接環(huán)與內(nèi)罐焊縫連接處極易引起應(yīng) 力集中，造成搪玻璃層爆裂，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供具有組裝簡便、 成本低、易加工且能消除內(nèi)罐和夾套熱應(yīng)力差，保護(hù)接環(huán)部位的搪玻璃層，延長設(shè)備使用壽 命的一種新型波形膨脹下接環(huán)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種新型波形膨脹下接環(huán)， 包括下接環(huán)本體，所述下接環(huán)本體上端面與內(nèi)罐密封相焊接，其下端面焊接有夾套，下接環(huán) 本體分別制有上直管段和下直管段，并且上直管段和下直管段之間制有徑向向外突起的波 形圓弧段，所述波形圓弧段的兩端與上、下直管段的連接間形成有圓滑過渡段，波形圓弧段 具有冷熱縮漲的變形空間。為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括上述的下接環(huán)本體采用焊接鋼管冷壓成形，且下接環(huán)本體和內(nèi)罐的內(nèi)壁上搪燒附
著有搪玻璃層。上述的下接環(huán)本體采用焊接鋼管熱壓成形，且下接環(huán)本體和內(nèi)罐的內(nèi)壁上搪燒附著有搪玻璃層。上述的下接環(huán)本體呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的下接環(huán)本體分別制有上直管段和下直管段，并且 上直管段和下直管段之間制有徑向向外突起的波形圓弧段，波形圓弧段的兩端與上、下直 管段的連接間形成有圓滑過渡段，波形圓弧段具有冷熱縮漲的變形空間。本實(shí)用新型下接 環(huán)中部采用波形圓弧段作為下接環(huán)的膨脹節(jié)，使下接環(huán)在熱應(yīng)力作用下具有適應(yīng)變形的柔 性空間，從而有效地解決了下接環(huán)與夾套焊接時(shí)受熱膨脹、冷卻收縮造成的內(nèi)罐搪玻璃層 爆瓷問題，大大提高了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，保證了產(chǎn)品的合格率，延長了產(chǎn)品的使用壽命。并且 該新型波形膨脹下接環(huán)具有加工容易、裝配方便、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中新型波形膨脹下接環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是半管型下接環(huán)的連接結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖4是半管型下接環(huán)的連接結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；圖5是碗蓋型下接環(huán)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1至圖2所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的附圖標(biāo)記為下接環(huán)本體1、圓滑過渡段la、上直管段11、波形圓弧段12、下 直管段13、內(nèi)罐2、夾套3、搪玻璃層4?，F(xiàn)有技術(shù)中，搪玻璃設(shè)備的夾套與內(nèi)罐通過下接環(huán)進(jìn)行密閉焊接連接，如圖3、圖 4所示，圖3、圖4為兩種半管型下接環(huán)5的連接結(jié)構(gòu)示意圖，即采用半管型下接環(huán)5相連接 的一種搪玻璃設(shè)備反應(yīng)罐的連接示意圖，半管型下接環(huán)5由直管51和半管52焊接而成。 半管52是由將鋼管用模具壓制成形的，其加工難度相對(duì)較大。采用半管型下接環(huán)5，在工 藝上還多了一道直管51與半管52的焊接工藝，如圖3、圖4所展現(xiàn)的一樣，半管型下接環(huán)5 分別為采用對(duì)接或搭接焊接而成，這種半管型下接環(huán)5連接復(fù)雜，成本高。圖中可以看出， 半管52的半圓弧截面徑向?yàn)樗椒较?，與直管51截面相垂直，半管開口向上，因此為了方 便積聚在半管52內(nèi)的冷凝液排放，防止半管銹蝕，人們?cè)诎牍?2上還需在加開一個(gè)孔，并 設(shè)置安裝一個(gè)旋塞53，這樣就使其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，大大增加了工作難度和材料成本。實(shí)踐證 明，這二種型式的半管52變形位置不佳，彈性差，柔性不夠，受熱膨脹、冷卻收縮時(shí)，下接環(huán) 與內(nèi)罐焊縫連接處極易引起應(yīng)力集中，極易造成搪玻璃層爆裂，如果去掉搪玻璃層重新涂 釉搪燒，返修成本又非常的高，因此嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的成品率，大大降低了工作效率。圖2所展示的為碗蓋型下接環(huán)的連接結(jié)構(gòu)示意圖，碗蓋型下接環(huán)6是將圓形的鋼 片用模具壓制成形后再按規(guī)定尺寸進(jìn)行切割加工而成，加工難度大，材料浪費(fèi)多。這種下接 環(huán)在組裝時(shí)，精度要求高，組裝難度大。其下接環(huán)、夾套焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量使夾套的膨脹應(yīng) 力無法釋放，冷熱應(yīng)力的交變?nèi)菀滓鸾迎h(huán)部位的瓷層爆落，喪失了搪玻璃層的作用，嚴(yán)重 影響到壓力容器的安全運(yùn)行和使用壽命。[0022]如圖1至圖2所示，本實(shí)用新型的一種新型波形膨脹下接環(huán)，包括下接環(huán)本體1，下 接環(huán)本體1的上端面與內(nèi)罐2密封相焊接，其下端面焊接有夾套3，下接環(huán)本體1分別制有 上直管段11和下直管段13，并且上直管段11和下直管段13之間制有徑向向外突起的波形 圓弧段12，波形圓弧段12的兩端與上、下直管段的連接間形成有圓滑過渡段la，波形圓弧 段12具有冷熱縮漲的變形空間。本實(shí)用新型由于設(shè)置有波形圓弧段12，能有效地消除內(nèi)罐 2和夾套3的熱應(yīng)力差，保護(hù)接環(huán)部位的搪玻璃層，波形圓弧段12的兩端與上、下直管段的 連接采用圓滑過渡可以防止應(yīng)力集中，使能量有效地釋放，波形圓弧段12截面徑向?yàn)樨Q直 方向，與直管段截面處于同一方向，波形圓弧段12使得直管段受熱膨脹、冷卻收縮后，能在 半圓弧處產(chǎn)生較大的柔性變形范圍，從而能消除下接環(huán)與內(nèi)罐焊接點(diǎn)的應(yīng)力過大引起的爆
ο實(shí)施例中，下接環(huán)本體1呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，下接環(huán)本體1用Q235-B焊接鋼管壓制而成， 下接環(huán)本體和內(nèi)罐的內(nèi)壁上搪燒附著有搪玻璃層4。下接環(huán)本體1在壓制時(shí)，可以用限高塊 來保證其加工尺寸或加工后采用切割方法至規(guī)定尺寸。可以采用油壓機(jī)冷壓成形。當(dāng)然，下 接環(huán)本體1也可以采用Q235-B焊接鋼管熱壓成形，可在下接環(huán)圓弧的中心位置進(jìn)行加熱后 熱壓成形，成形后下接環(huán)的管壁曲線長度和碗蓋型下接環(huán)相等，比直管增加傳熱長度25% 左右ο波形膨脹下接環(huán)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)1、有效地解決了下接環(huán)與夾套焊接時(shí)受熱膨脹、冷卻收縮造成的內(nèi)罐搪玻璃層爆 瓷問題，產(chǎn)品質(zhì)量得到提升。2、加工成形方便、快捷，實(shí)際成形效果好，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)率。3、碗蓋型和半管型上接環(huán)的外協(xié)加工費(fèi)每個(gè)平均在150元左右，以年產(chǎn)3000臺(tái)搪 玻璃設(shè)備計(jì)算，年支出45萬元左右，而采用波形膨脹下接環(huán)可以利用現(xiàn)有設(shè)備加工，節(jié)省 了外協(xié)加工和爆瓷返修費(fèi)用，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。4、跟半管型的相比，波形膨脹節(jié)還省去了一道直管和半管的焊接、半管及其開孔 和旋塞部件，節(jié)省了焊接工時(shí)及原輔材料。本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型 都不會(huì)脫離本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種新型波形膨脹下接環(huán)，包括下接環(huán)本體(1)，所述下接環(huán)本體上端面與內(nèi)罐(2) 密封相焊接，其下端面焊接有夾套(3)，其特征是所述的下接環(huán)本體(1)分別制有上直管 段(11)和下直管段(13)，并且上直管段(11)和下直管段(1 之間制有徑向向外突起的 波形圓弧段(12)，所述波形圓弧段(1 的兩端與上、下直管段的連接間形成有圓滑過渡段 (Ia)，波形圓弧段(12)具有冷熱縮漲的變形空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型波形膨脹下接環(huán)，其特征是所述的下接環(huán)本體(1) 采用焊接鋼管冷壓成形，且下接環(huán)本體(1)和內(nèi)罐O)的內(nèi)壁上搪燒附著有搪玻璃層G)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型波形膨脹下接環(huán)，其特征是所述的下接環(huán)本體(1) 采用焊接鋼管熱壓成形，且下接環(huán)本體和內(nèi)罐的內(nèi)壁上搪燒附著有搪玻璃層(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種新型波形膨脹下接環(huán)，其特征是所述的下接環(huán)本 體(1)呈環(huán)形結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型波形膨脹下接環(huán)，包括下接環(huán)本體，所述下接環(huán)本體上端面與內(nèi)罐密封相焊接，其下端面焊接有夾套，下接環(huán)本體分別制有上直管段和下直管段，并且上直管段和下直管段之間制有徑向向外突起的波形圓弧段，所述波形圓弧段的兩端與上、下直管段的連接間形成有圓滑過渡段，波形圓弧段具有冷熱縮漲的變形空間。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低、易加工且能通過波形圓弧段的柔性變形空間消除內(nèi)罐和夾套熱應(yīng)力差，保護(hù)接環(huán)部位的搪玻璃層，延長設(shè)備使用壽命。
文檔編號(hào)B01J19/02GK201930784SQ20102069697
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者吳柯芳, 方燁, 王勇毅 申請(qǐng)人:寧波明欣化工機(jī)械有限責(zé)任公司