U控制图在空冷器管箱焊接中的应用
空冷器课件
空气冷却器空冷器简述空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠空气冷却器是以环境空气作为冷却介质横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”。
设备，简称空冷器。
采用空气冷却器代替水冷却期进行介质的冷凝冷却不仅可以节约用水，还可以减少水污染。
此外还具有维护费用低、运转安全可靠、使用寿命长等还具有维护费用低运转安全可靠使用寿命长等优点。
在炼油厂和石油化工厂的冷换设备中，空气冷在炼油厂和石油化工厂的冷换设备中空气冷却器成为不可或缺的一类设备。
其应用范围包含了塔顶油气冷凝到汽油、柴油冷却的各种不同工况。
在化学工业、电力、冶金等行业，空气冷却器也有在化学工业电力冶金等行业空气冷却器也有着广泛的应用。
空冷器的基本部件管束：由管箱、翅片管和框架的组合件组成。
需要冷却或冷凝的流体在管内通过，空气在管外横掠流过翅片管束，对热流体进行冷却或冷凝换热；轴流风机：一个或几个为一组的轴流风机，驱使轴流风机一个或几个为一组的轴流风机驱使空气的流动；构架：空气冷却器管束及风机的支撑部件；附件：有百叶窗、蒸汽盘管、梯子、平台等。
空气冷却器部件示意图空冷器的分类按空冷器管束布置型式分类：按空冷器管束布置型式分类•水平式空冷器•斜顶式空冷器•立式空冷器•圆环式空冷器空冷器的分类按空冷器通风方式分类：按空冷器通风方式分类•自然通风式空冷器•鼓风式空冷器•引风式空冷器空冷器的分类按空冷器冷却方式分类：按空冷器冷却方式分类•干式空冷器•湿式空冷器•干－湿联合空冷器•两侧喷淋联合空冷器；空冷器的分类按空冷器风量控制方式分类：按空冷器风量控制方式分类•百叶窗调节式空冷器•可变角调节式空冷器•电机调速式空冷器空冷器的基本类型•水平式的结构型式水平引风式水平鼓风式结构特点及使用场合结构形式适用场合及特点优缺点适用于任何场合。
管束水平放置为了防止冷凝液停留在管水平鼓风式放置，为了防止冷凝液停留在管中，管子应有3°或1％的倾斜。
浅析空冷器管束设计、制造、检验技术
科学技术创新2020.18浅析空冷器管束设计、制造、检验技术高少平（大庆石油化工机械厂有限公司，黑龙江大庆163000）由于空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备。
它由许多零部件构成，但其中最主要的几个部分是：管束、风机、构架以及百叶窗，管束作为检验空冷器性能的主要部件，其质量的高低直接影响着空冷器换热能力也就是空冷器的冷却效果，因此必须要做好空冷器管束的设计、制造以及检验工作。
1空冷器管束设计技术1.1翅片管的类型选择在空冷器当中，翅片管是最主要的换热元件，因此在设计空冷器管束的结构前，首先就要确定好翅片管的结构类型，而这需要根据使用者对空冷器的具体要求来决定。
当前存在于市面上的翅片管类型有很多，常用的有L 型绕片型翅片管、LL 型绕片型翅片管、镶嵌式翅片管、双金属轧片式翅片管等。
这些翅片管在使用时都有一些注意事项，例如L 型绕片型翅片管不能应用在湿式空冷器当中，由于湿式空冷器内部的空气水含量较多，可能从翅片根部缝隙对换热管产生腐蚀，从而使换热管产生泄漏，进而影响使用；而双金属轧片式翅片管是由铝管与换热管套轧构成，换热管整体紧密地包裹在套轧管内，翅片不会产生松弛，这样就有效的避免了腐蚀的问题，但是其造价相对较高。
因此在选用翅片管时必须要根据实际的需求来选择。
1.2翅片管支撑的结构设计在空冷器当中，是通过排布多个翅片管来实现对空气中热量的交换，因此为了使翅片管之间的位置稳定，通常情况下会使用波纹板等对翅片管进行支撑。
在整个管束的结构中，最主要的影响因素就是翅片管因空气的流动而产生的振动，长期的振动会降低翅片管支撑的结构稳定性，从而使其失效，因此常见的解决方法是将受空气流动影响最大的空气进出口处的翅片管支撑进行固定，这样就会降低整体的振幅，从而减轻振动带来的影响。
再一个问题就是翅片管的受力问题，翅片管支撑在长时间工作后容易产生或多或少的变形，这样就会使翅片管得不到有效支撑，其解决方法是通过将翅片管的支撑结构焊接在管束横梁上，从而增强其结构的稳定性。
空冷器方管箱焊接变形的控制
维普资讯
・
４ ・ ２
焊接
２ ０ （ １ ０２ １）
（） ２ 从管箱 外部清根 ， ｃ 用 ０ 焊和分段退 焊法焊接 焊缝① 、 ②的 １３高 ， ／ 翻转管箱 焊接 焊缝③ 、 的 ２ ３高 ， ④ ／
维普资讯
焊接
２ ０ （ １ ０２ １ ）
・４１・
（ ） 送 给 焊 丝 （ 头 ） 离 跨 中线 ３ 爬 坡 处 ３在 机 距 ０ｍｍ
引弧 ， 形 成 焊 缝 的 金 属 在 垂 直 地 面 水 平 处 凝 固 ， 证 使 保 焊 缝 外 观 成 形 良好 。 同 时 ， 了 机 头 送 丝 一 次 引 弧 完 为 成 ， 据 焊 机 的 使 用 程 度 ， 丝 伸 出高 度 与 坡 口垂 直 应 依 焊
然后 转 回管箱焊接 完焊缝① 、 ， 翻转管箱焊接完 焊 ② 再 缝③ 、 。以利减小管箱 的角变形。其工艺参数见表 ２ ④ 。
Байду номын сангаас
表２ Ｃ Ｏ２焊 工 艺参 数
（ ） 同样 的焊 接 方 法 和 对 称 焊 要 点 焊 接 管 箱 顶 ３用 底 板 与 管 箱 侧 板 、 板 与 管 板 、 法 兰 短 边 与 管 箱 侧 侧 方 板 、 法 兰 长边 与 管 箱 顶 底 板 的焊 缝 ， 数 同前 。 方 参
（ ） 手 弧焊 在 管 箱 内部 先 焊 接 焊 缝 ① 、 、 、 １用 ② ③
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④， 只焊 接 一 道 ， 用 分 段 退 焊 法 ， 小 焊 缝 长 度 ， 而 采 减 从 减小 焊 接 变 形 和减 小 焊 接 应 力 。 再 用 同 样 的 方 法 焊 接 管箱 顶 底 板 与 管 箱 侧 板 及 侧 板 与 管 板 的 焊 缝 。其 工 艺 参 数 见 表 １ 。
UG、Pro_E软件在空调柜机风道曲线设计中的应用
／给ｔ赋初值 ／定义。变化范围为【ａ，ｂ】 ／定义ｘ表达式 ／定义Ｙ表达式
【对数螺旋线的极坐标方程式为：：ｐ＝ｐｏ＋ｅｋｏ转换为：
ｆｔ＝０ Ｉｏ＝ａ（１一ｔ）＋ｂｌ １ｘＦ（ｐ０＋ｅ’ｃｏｓ（ｏ） ＨＦ（ｐ０＋ｅ’ｓｉｎ（０）
／给ｔ赋初值 ／定义。变化范围为【ａ，ｂ］ ／定义ｘ表达式 ／定义Ｙ表达式
参考文献
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指导系统配置。
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（编辑徐航）
万方数据
２呻４年第４期 家电科技 ．６１
茸ｆ童萝血／盾，／７确岛扫凸％嵋ｓ加
ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ．ｓｔｈｅａ ｃｏｍ
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本文链接：/Periodical_jydqkj200404033.aspx 授权使用：南京航空航天大学图书馆(wfnhtsg)，授权号：e6fcbfbb-1589-47ad-860b-9e5100cd036b
②在ｕＧ中输入表达式ｆ因在ｕＧ表达式中不接受非ＡｓｃⅡ
代码，所以用ｍ代替０，用字母ｌ代替ｐ阿基米德螺旋线渐开系
数和对数螺旋线渐开系数不同分别用ｋ和ｋｌ代替。用下拉菜单
１Ⅵｓ一＞Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ…（或者用ｃｔｄ＋Ｅ）激活表达式输入对话框
（如图１）。输入如下表达式：
ｃ＝ｏΒιβλιοθήκη ／赋初值ａ＝２０ ｂ＝２８０ ｋ＝０．１８
３《Ｐ础２００ｌ高级开发实例》郭晶杨源２００２年２月第一版
空冷器的设备布置及管道布置设计
空冷器的设备布置及管道布置设计0 前言作为当下较为常见的热交换设备，空冷器是将空气作为冷介质进行换热，高温介质一般从管内流通，通过换热元器件与空气形成对流热交换，与传统水冷却相比，空冷器具有节水、环保的特点，可大幅降低工业废气废水的排放，且设备运营维护成本较低，其中干式空冷器具有占地小、投资少、操作简单的优势，是当下石化行业中应用最为广泛的空冷形式。
从空冷器平面布置、占地、空间限制等考虑，需要加强管道布置、平台布置方面的管理。
一般状况下空冷器管束分为斜顶、水平两种形式，管程包括单管程、双管程等。
本文从空冷器布置方法、管道走向等进行了分析，旨在为设计工作奠定一定的理论基础。
1 空冷设备布置分析1.1 避免热风循环空冷器是借助环境中空气进行冷却的设备，因此空气入口温度的影响极为突出，对整体换热效果具有不可低估的作用，必须加强热风循环现象的防治。
从避免外界热风、高温设备影响的角度出发，空冷器一般需要布置在全年最小频率的下风向。
对于多台空冷器进行处理中，一般是采用成组布置的方法，不可在其间留有空隙。
多组同类空冷设备如果无法进行同时布置处理中，尽量将其维持在同一海拔高度，这是避免热风循环的常规举措。
此外，需要引起重视的是引风式、鼓风式空冷设备运行机理不同，一般不建议混合布置，如果受场地要求等必须混合布置时，需要保证引风空冷设备的管束与鼓风设备的风扇维持在一个高度上。
此外，需要将引风空冷器布置在鼓风空冷器的最小频率下风向上。
1.2 空冷器布置及梯子平台布置的分析空冷器选型环节中，需考虑设备是布置在管廊之上，还是构架之上。
为了保证布置合理，水平空冷器的本体方面，需要保证其构架柱脚跨度与下部支撑吻合，这对管道走向、进出口布置、平台设计等均具有积极的影响，可提高下部支撑结构受力合理性。
此外，空冷器的布置中，需要对管道布置的特殊性进行分析，如塔顶和空冷器的管道连接中，需要考虑低布置的方法，避免“U”形结构的发生，还要缩减管道长度、拐弯等状况，同时竖向布置方面，需要加强塔顶、空冷器之间以及空冷器到冷换构架之间的优化。
空冷器管箱的结构型式
空冷器管箱的结构型式1、堵头式堵头式空冷器管箱又称丝堵式，如图1。
在每根翅片管管端处有一丝堵(即螺塞)，便于装配时胀接翅片管，也便于检修时清扫管束。
这类管箱因为制造简单，被作为基本型式，广泛应用于中、低压管束中。
目前采用双丝堵结构的管箱也广泛应用于加氢装置的高压空冷管束中，管束压力达20MPa，如图2。
材料硬度值应满足：丝堵板硬度＞丝堵硬度＞丝堵垫片硬度的原则，丝堵与丝堵垫片的硬度差至少为30HBW。
管箱各受压元件间的焊接均应采用全焊透结构。
分程隔板/加强板与管板/丝堵板之间的焊接也应采用全焊透结构。
图1 堵头式管箱图2 高压空冷管箱双丝堵结构2、盖板式这类管箱的制造技术要求比堵头式的高，由于对翅片管和管箱的清扫方便，所以适用于容易产生污垢的介质，如粘油和来自减压装置的不清洁介质等，如图3。
盖板式的变型为帽盖式，见图4。
这种管箱对于翅片管的装配和检修更为方便。
盖板式和帽盖式的许用压力一般不超过4MPa。
椭圆管型翅片管因为装配上的需要，一般都采用这种管箱。
图3盖板式管箱图4帽盖式管箱3、集合管式集合管式管箱包括高压型和特殊高压型，如图5。
管箱上焊有短管，然后再与翅片管焊接，焊接均采用高强度焊接工艺。
这类管箱的许用压力很高，可达50~70MPa。
但这种管箱的缺点是清洗极困难。
图5 集合管式管箱4、半圆管式管箱采用全接装配，无丝堵、盖板等可拆卸零、部件，所以适用于密封性要求很高的管束，如图6所示。
但是，管箱为薄钢板焊接件，不能承受过大压力。
通常将这类管箱用于负压状态的管束中，如汽轮机排汽空冷凝汽器管束。
为了保证管箱与翅片管连接处的密封良好，可在管端胀接后再进行密封焊接。
如图7。
国外在管束制造中，广泛采用半内式焊接，它适用于管箱与管之间的连接，而内壁式焊接则用于不锈钢管箱与不锈钢管之间的连接。
图7 管箱与翅片管间的密封焊接提高管束耐腐蚀能力措施之一，是采用翅片管管端短衬管，如图8所示。
由于翅片管管端部受介质的冲刷剧烈，极易腐蚀，需要防腐保护。
空侧u型管原理
空侧U型管原理: 原理、应用与优点
空侧U型管作为一种新型传热元件，近年来受到越来越多的关注。
它具有传热效率高、耐久性强、用途广泛等优点。
那么，这种管路的
原理是什么呢？它又有哪些应用场景和优点呢？下面我们一起来了解
一下。
首先，要了解空侧U型管的原理，我们需要知道两个概念：空侧
和管路。
空侧是指流体在管路内部分接触到气体的一侧，而管路则是
传热介质沿着流动方向流过传热面的空间。
空侧U型管可以说是在此
基础上进行了改进。
它采用弯折的U型结构，并且管壁上有许多小孔，能使气体从内部流过管路，从而将热量传输出去。
接下来，我们就来看看空侧U型管的应用场景。
它可以广泛地应
用于各种热交换器中，如空气冷却器、空调器等。
在这些设备中，空
侧U型管能够高效地将热量从机器内部传输到外部，并能够保持较长
时间的使用寿命。
另外，它还可以用于生产气态燃料、液态燃料等工
艺过程中的再生热回收。
最后，我们来看看空侧U型管的优点。
首先，它的传热效率极高，能够达到传统平面管路的2至3倍；其次，它的使用寿命长久，能够
保持较高的耐久性；最后，它适用范围广泛，能够应用于各种热交换
器设备，具有很高的实用价值。
综上所述，空侧U型管作为一种新型传热元件，因其高效传热、
长久寿命、广泛适用等优点，正在逐渐受到越来越多的关注。
相信随
着科技的不断发展，它的应用范围和效率会不断提高，给我们的生产和生活带来更多便利。
空气冷却器结构及原理（附图说明）
空气冷却器结构及原理（附图说明）在介绍空冷器之前，小编想先问一下大家为什么要使用空冷器呢？我们石油化工行业很多使用空冷的管道温度都超过了100℃，这么多的热量为什么白白送到空气中而不进行回收呢？小编就不卖关子啦，其实石油化工装置中大部分产品都需要冷却到50℃以下，而油品的温度在150℃以下时能量回收的成本就非常高了，为什么呢？这里面其实涉及到能量的一个参数——㶲，㶲是衡量能量品质的重要标准，油品在150℃以下时"㶲"比较低，转化为其他能量的能力也就比较差，所以一般都采用水冷或者空冷的方式将热量带走。
下面就和小编一起看看空气冷却器的结构和原理吧！空气冷却器简称空冷器，利用环境中空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或者冷凝的设备。
空冷器结构组成：主要由管束、构架、风机和百叶窗等部分构成。
图片来源于《石油炼厂设备》空冷器的结构类型按照管束布置可分为：水平式、立式斜式、斜顶式；按照通风方式可分为：鼓风式、引风式；按冷却方式可分为：干式、湿式、干湿联合；平顶式空气冷却器1. 平顶式空气冷却器特点：管束水平放置，多用于冷凝，冷却，根据送风方式的不同又分为鼓风式空冷器和引风式空冷器。
鼓风式：管束位于风机上方，风机由下向上送风；引风式：管束位于风机下方，风机由内向外排风。
该空冷器优点在于：受气候环境影响小，热空气不易回流，噪声小于3分贝，但结构复杂，检维修麻烦，功耗比普通空冷大10%。
2. 斜顶式空气冷却器斜顶式空气冷却器特点：管束45°斜置于构架顶部，多用于介质的冷凝。
其优点在于：占地面积小，管阻和膜放热系数比水平式好，但热空气易回流（鼓风式），结构复杂。
3. 湿式空气冷却器结构：管束立置，外侧喷水，引风式。
介质入口温度不宜大于80℃。
特点：增湿降温，效果显著，腐蚀管束，造价高。
4. 干湿联合式空气冷却器干湿联合式空气冷却器特点：占地面积小，运行费用低，投资较小。
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表 １
组号 片数 折 合台数 不 良数 平均不 良数 Ｕ Ｃ Ｌ Ｌ Ｃ
（ ３ ） 根据质量 目标规定 的合格片数为 ９ ４ ％， 可计算 出Ｕ ＝ Ｃ Ｌ ＝ ６ ／ ２ ＝ ３ ， 表示每 １ ０ ０张 片 中允 许 有 ６ 张 不 合格 片 ， 按照第 １ 步骤 中的 规定
工 业 技 术
２ ０ １ ４ 年 第２ ４ 期ｆ 科技创新与应用
Ｕ控制图在空冷器管箱焊接中的应用
陈 震 冰
（ 哈 尔滨空调股份有限公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ７ ８ ）
摘 要： 通过 对 实 际生 产 中 Ｕ控 制 图的 应 用举 例 ， 介 绍 了 ｕ控 制 图在 空冷 器 管 箱焊接 过 程 中如何 对 焊接 缺 陷进 行 控 制和 采 取 相
６ ． ６ ０
５ ． ３ ０ ． ７
ｌ ｌ
１ ２ ｌ ３ １ ４ １ ５
１ ０ ２
１ ２ ６ １ ３ ２ ９ ６ １ ９ ６
２
３ ３ ２ ４
８
９ １ ５ ｌ ３ ２ ９
４
３ ５ ６ ． ５ ７ ． ３
５ ． ６ Ｏ ． ４
１ ６ １ ７
１ ８ １ ９
１ ８ ０ １ ２ ８
２ ３ ４ ５ ６ ７ ８
９ 】 ０
１ ２ ８ ２ ｌ ４ ２ ５ ６ １ ７ ８ ２ １ ６ ２ ４ ４ ４ ８ ６
８ ６ １ ４ ４
３ ４ ５ ４ ４ ５ １ ０
２ ５
１ ８ ４ ０ １ ３ １ ５ ６ １ ４
应 的质 量 改进 。 关键 词 ： 控制图； 缺陷 ； 焊接
美国贝尔试验室 的休哈特博士 ，受到正态概率分布中不同质量 特性会下值 的概率特 点的启示 ， 于１ ９ ２ ７年发明了控制图 ， 为质量管 理从传统 的质量检验阶段发展到统计质量控制阶段提供了有效的工 具。 休哈特博士认为对 １ ０ ０ ％的质量数据实施质量控制是不可能实现 的。 那么 ， 控制 多少 质量 数据 才能 实现对 过程 的控 制 呢？ 在 ± ３ 叮范 围 内包含全部质量数据的 ９ ９ ． ７ ３ ％， 是绝大部分 ， 如果能够将这 ９ ９ ． ７ ３ ％ 的质量数据控制住 ， 过程就基本实现了受控。 １ ９ ２ ４年休哈特绘制了世 界上第一张控制图 ，此后控制图作为统计过程控制的重要工具得到 了广 泛应 用 。 控 制 图可 以用 来 直接 控制 与诊 断过程 ， 是 质量 管理七 个 工具 的重要 组成 部分 。 应用 控 制图 可以对 生产 过程 进行 监控 ， 发现 异 常后查明原因， 及时采取措施加以消除。 下面结合空冷器管箱焊接工 序绘 制控 制 图的实例 ， 介 绍一下 控制 图的应 用 。 管箱是空冷器管柬中的重要部件 ，管箱焊接过程属特殊过程也 是关键过程， 其质量特性为［ Ａ 】 级， 管箱焊接质量问题将严重影响管束 的使用性能。针对这个特殊过程的质量特性的监控公司采用的是无 损检测， 通常是采用 ２ ０ ％或 ｌ Ｏ ０ ％Ｘ射线检测。针对这个质量特性 的 统计数据属计点值 ，数据服从泊松分布。在这里我们采用 Ｕ控制 图 （ 单位缺陷数控制 图） ，它可以用来控制某批产品中存在于产品的缺 陷数 ， 如平板玻璃上气泡 、 电镀件表面的针孑 Ｌ 、 布匹表面的疵点 、 电路 板的不 良焊点、 钢板表面的划伤等。Ｕ控制图是以确定 的单位计量 ， 如每平方米面积上的划伤 、每百米长度上的疵点和每件产 品上的缺 陷数等， 所 以不论样本大小相等还是不相等 ， Ｕ控制图可以使用。请 看某月 Ｘ光片统计的管箱焊接庸况记录。
３ ５ ７
６ １ ０ ０ ． ２ ０ ． ８ ３ ． ８ １ ． ２ １ ． ４
１ ７ ． ５ １ ． ４
６
０
５ ． ６ ０ ． ４ ５ ． ３ ０ ． ７ ５ ． ６ ０ ． ４ ５ ． ６ Ｏ ． ４ ５ ． ３ Ｏ ． ７ ４ ． ６ １ ． ４
６ ． ６
６ ６ ６ ． ６
Ｏ
０ Ｏ ０
（ ６ ） 分析 图 中超 出上 控制 界 限 ， 说 明 焊接 过程 有 异常 因素 ， 应 进行 质量 分 析， 具体 分 析可结 合排 列 图 、 因果分 析 图 、 对策 表等 。 从控 制 图 可 以看 出这 个 月 的焊 接操 作 中 ， 第３ ． ９ 、 １ ５ 、 １ ８ 、 ２ ５日焊 接 的不 良品数 超 出了上控 制线 Ｕ Ｃ Ｌ 。当我们在 使用 控制 图时 ， 是 即时 绘制 ， 不是 月 底才 绘制 出全 月 的 曲线 ， 因为 这样 有 利于 我们 及 时采 取
ＵＣＬ＝ Ｕ＋ ３
＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ — —
Ｌ Ｃ Ｌ ＝ Ｕ 一 ３ Ｖ－ ／ ｎ
其中， ｎ为每个 样本 中标 准 台 的台数 ，从公 式可 以看 出控制 线 与 每个样 本 的 台数有 关 ， 所 以每 个样 本对 应不 同 的控制 线 。 （ ５ ） 作 分析 用 Ｕ控 制图 在坐标纸中绘制 出上 、 下控制线 Ｕ Ｃ Ｌ和 Ｌ Ｃ Ｌ ， 并在相应位置标出 “ 平均 不 良数 ” 。