專利名稱:鈦鋼復合板真空制鹽蒸發(fā)室的制作方法
本發(fā)明涉及一種物料濃縮結(jié)晶的真空蒸發(fā)室，特別是真空制鹽蒸發(fā)室的設(shè)計，該蒸發(fā)室由園形直筒、封頭、接管連接而成。
為使物料在一定的溫度和相應的壓力下閃發(fā)，部份水份汽化，料液本身降溫，溶液中固相過飽和析出成鹽，至今仍需有濃縮結(jié)晶真空蒸發(fā)室。有一種已經(jīng)公知的真空蒸發(fā)室，設(shè)計所采用的材質(zhì)為碳鋼，這樣的碳鋼蒸發(fā)室能夠蒸發(fā)濃縮結(jié)晶物料，但這種蒸發(fā)室不耐磨蝕，不耐磨，容器壁結(jié)鹽垢嚴重，刷罐頻繁，刷罐周期1～5天，使用壽命短，熱損失大，不經(jīng)濟，特別是碳鋼真空制鹽蒸發(fā)室更為顯著。此外，還有一種已知的真空蒸發(fā)室，設(shè)計上采用耐蝕材料，選用SUS316不銹鋼復合板、銅鎳合金襯里及其復合板加工制作真空蒸發(fā)室。這些材料耐蝕、耐磨、壁表面光滑，附著力小，解決了設(shè)備使用壽命短、刷罐周期短、熱損失大的問題。但是，這種蒸發(fā)室所選用的材料來源困難，綜合經(jīng)濟效益不太理想。
本發(fā)明的任務是設(shè)計一種真空制鹽蒸發(fā)室，材質(zhì)采用爆炸復合的鈦鋼復合板。這種蒸發(fā)室既耐腐蝕、耐磨、表面光滑不易結(jié)鹽垢，同時，材料易得，加工方法簡單，設(shè)備使用壽命長，綜合經(jīng)濟效益高，易于工業(yè)化。
本發(fā)明是這樣設(shè)計的鈦在大多數(shù)介質(zhì)中呈現(xiàn)特別優(yōu)異的耐蝕性，特別是在393K以下，PH＝7～8的富有無機鹽的料液中，純鈦對點蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕、縫隙腐蝕及腐蝕疲勞均優(yōu)于不銹鋼和銅鎳合金。鈦表面光滑平整，具有較小的粘著力，抗污染、抗結(jié)垢能力優(yōu)于不銹鋼和銅鎳合金。其次，鈦較之其他品種強度適中，綜合機械性能優(yōu)良，塑性好，冷加工性能和焊接性能良好。根據(jù)鈦的上述特性，設(shè)計上選擇鈦材作復層，鈦復層與介質(zhì)接觸;基層材料選用A3鋼，爆炸復合成復合板。復層厚度≥2mm，基層厚度為12-14mm。真空蒸發(fā)室的筒體、封頭，本設(shè)計采用復合板冷加工成型，設(shè)計有公切線過渡的折邊錐形封頭與筒體等厚連接。真空制鹽鈦鋼復合板蒸發(fā)室Ⅳ效的下循環(huán)管采用大接管結(jié)構(gòu)，大接管貫穿鈦鋼復合板下錐形封頭組焊而成，下循環(huán)管直徑為φ866×8mm。
本發(fā)明中設(shè)計的蒸發(fā)室筒體鈦鋼復合板焊接接頭及焊接節(jié)點，因鈦與鋼其結(jié)晶化學特性與熱物理性質(zhì)差異，不能熔合。設(shè)計上采用間接式焊接接頭。即鈦面、鋼面各自相焊接，復合層間互不熔合。鈦復層對接焊時，要求小電流，快速焊，筒體組裝時，要求找正，嚴格控制復層側(cè)縱環(huán)焊縫對口錯邊量＜1.0mm，組裝合格后施焊。基層采用手工電弧焊，焊接材料T42-2;復層采用手工鎢極氬弧焊，TA2焊絲填焊。鈦復層焊接時，嚴防鐵污染。焊接時應保持熔深不小于1.0mm，在鈦與鋼不熔合的情況下，盡量加大鈦的熔深。對應力集中處和連接邊緣在結(jié)構(gòu)上作局部處理采用折邊錐形封頭與筒體等厚焊接;上下錐形封頭與接管采用逐漸過渡方法;加強板補強;集中載荷支座處加加強板。鈦鋼復合板的焊接節(jié)點中要完全避免鈦鋼熔合的焊接接頭。此外，應嚴格控制母材、焊絲和氬氣純度在技術(shù)條件允許的范圍，鈦復合板貼合率≥95%，焊絲必須進行真空退火脫氫處理。對工件、焊絲進行凈化、脫脂處理，以減少氣孔。
本發(fā)明設(shè)計接管、人孔、法蘭襯里等連接結(jié)構(gòu)時，除采用等面積補強，凡鈦復合板殼體與所有接管、人孔內(nèi)部、法蘭表面以及接管與容器的連接處，均采用鈦材保護，接管內(nèi)和法蘭表面襯2mm厚鈦板，在接管外、殼體鈦側(cè)套入厚2mm，寬50-100mm的鈦環(huán)。法蘭連接處，采用絕緣橡膠墊，螺栓園柱面采用環(huán)氧呋喃酚醛玻璃鋼纏繞0.2mm厚層，墊圈采用酚醛布板絕緣防電偶腐蝕。法蘭密封面乃采用TA2鈦板襯里防間隙腐蝕。筒體、封頭，受壓件焊縫應打磨、拋光、酸洗著色檢查，氣體滲透檢查，鐵離子試驗及無損探傷檢查，要求鈦焊縫呈金屬銀白色。
本發(fā)明所設(shè)計的鈦鋼復合板蒸發(fā)室，其優(yōu)點在于耐蝕性優(yōu)異，設(shè)備使用壽命為20年或更長些，使用該設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高。本發(fā)明在制鹽工業(yè)上實施，生產(chǎn)的真空鹽含NaCl99.83%，白度83.6。本發(fā)明的又一個優(yōu)點是所設(shè)計的真空蒸發(fā)室壁面光滑，無結(jié)垢情況，洗罐周期長達一個月，甚至更多些，減少了非生產(chǎn)性耽延時間，與碳鋼真空制鹽蒸發(fā)室比較，減少刷罐耽延時間83%。以5萬噸/年真空制鹽生產(chǎn)規(guī)模計算，增加產(chǎn)量8000噸/年，節(jié)電88萬度/年，節(jié)約蒸汽7877噸/年，增產(chǎn)節(jié)能年獲經(jīng)濟效益120萬元，甚至更多。本發(fā)明的再一個優(yōu)點是鈦鋼復合板材料易得，加工工藝簡單，易于工業(yè)化。
附圖描述了本發(fā)明的一個實施例。
附圖一、Ⅱ、Ⅲ效鈦鋼復合板真空制鹽蒸發(fā)室剖面圖。蒸發(fā)室由直徑φ3028mm、長7500mm的簡體〔2〕與上、下折邊錐形封頭〔1〕、〔4〕，切向直管〔3〕組焊而成。殼體材料全部采用鈦鋼復合板，純鈦導向器〔5〕焊于下錐形封頭內(nèi)。
附圖二，Ⅳ效鈦鋼復合板真空制鹽蒸發(fā)室剖面圖。蒸發(fā)室由直徑φ3882mm，長8000mm的筒體〔2〕與上、下折邊錐形封頭〔1〕〔5〕，切向直管〔3〕，下循環(huán)管〔6〕組焊而成。殼體材料全部采用鈦鋼復合板，純鈦導流器〔4〕焊于下循環(huán)管錐體內(nèi)。
附圖三，鈦鋼復合板復層對接焊縫結(jié)構(gòu)形式大樣。鈦復層〔2〕與鈦嵌條〔1〕相焊，平滑接頭;基層相互焊接。
附圖四，Ⅳ效下循環(huán)管與錐體聯(lián)接結(jié)構(gòu)。下循環(huán)管〔2〕貫穿下錐形封頭〔1〕焊接。
附圖五，接管、法蘭連接絕緣結(jié)構(gòu)大樣。法蘭〔1〕連接處采用絕緣橡膠墊〔3〕，螺栓〔2〕的園柱面采用環(huán)氧呋喃酚醛玻璃鋼纏繞0.2mm厚，墊圈〔4〕采用酚醛布板絕緣。
附圖六，鈦復合板殼體與接管、法蘭，加強圈焊接大樣。蒸發(fā)室殼體〔1〕與接管〔5〕的內(nèi)徑、法蘭〔3〕的密封面以及接管與殼體連接處均用2mm厚鈦板〔4〕保護。
本發(fā)明所設(shè)計的鈦鋼復合板蒸發(fā)室在制鹽5萬噸/年，F(xiàn)＝300M2的蒸發(fā)罐Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ效蒸發(fā)室實施，采用四效真空蒸發(fā)制鹽。原料經(jīng)處理后制成的凈化鹵，平流進入Ⅰ至Ⅳ效蒸發(fā)室，經(jīng)加熱室加熱的料液，沿切向直管以75°的仰角切向進入蒸發(fā)室蒸發(fā)，蒸發(fā)后的料液從旋渦中心返回，經(jīng)下循環(huán)管、循環(huán)泵再到加熱室，以此循環(huán)不斷加熱、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，順流排鹽至Ⅳ效排出，脫水干燥制成真空鹽。
表一，鈦鋼復合板真空制鹽蒸發(fā)室的技術(shù)特性
表二，蒸發(fā)室采用材質(zhì)經(jīng)濟各性比較
權(quán)利要求
1.設(shè)計一種由金屬園形直筒、上下錐形封頭、接管和法蘭組焊成的真空制鹽蒸發(fā)室，其特征是蒸發(fā)室殼體材質(zhì)全部采用鈦鋼復合板，下循環(huán)管為大接管貫穿下錐形封頭焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的蒸發(fā)室，其特征是復層為TA2，厚度不小于2mm，基層為A3鋼，鈦鋼復合板貼合率≥95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的蒸發(fā)室，其特征是筒體、封頭采用冷加工成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述的蒸發(fā)室，其特征在于鈦復層焊接采用手工鎢極氬弧焊間接式焊接，平滑接頭，TA2焊絲填焊，復層側(cè)縱環(huán)焊縫對口錯邊量＜1.0mm，熔深不小于1.0mm，基層采用手工電弧焊，焊接材料為T42-2，鈦鋼復合板的焊接節(jié)點中要完全避免鈦鋼熔合的焊接接頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的蒸發(fā)室，其特征是在鈦與鋼連接處采用絕緣橡膠墊，螺栓園柱面采用環(huán)氧呋喃酚醛玻璃鋼纏繞，墊圈采用酚醛布板絕緣，法蘭密封采用TA2鈦板襯里。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的蒸發(fā)室，其特征是鈦復合板蒸發(fā)室殼體上所有接管、人孔內(nèi)部、法蘭表面以及接管和容器的連接處均采用鈦材保護。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的蒸發(fā)室，其特征是焊縫應打磨拋光、酸洗進行著色檢查、氣體滲透檢查、鐵離子試驗及無損探傷檢查，要求鈦焊縫呈金屬銀白色。
專利摘要
本發(fā)明提供一種鈦鋼復合板真空制鹽蒸發(fā)室的設(shè)計，其特點是將鈦鋼復合板冷加工成型后，筒體與上下60折邊錐形封頭、上下循環(huán)管組焊而成?；鶎硬捎檬止る娀『福矊硬捎檬止ゆu極氬弧焊，焊縫應作嚴格質(zhì)量檢驗。鈦復合板蒸發(fā)室殼體上所有接管、人孔內(nèi)部、法蘭表面及接管和容器連接處均采用防電偶腐蝕、防間隙腐蝕措施。下循環(huán)管為大接管貫穿下錐形封頭；在應力集中處和連接邊緣結(jié)構(gòu)上亦作局部處理。
文檔編號B01D1/00GK87105491SQ87105491
公開日1988年2月24日 申請日期1987年8月3日
發(fā)明者鄧昭菊 申請人:自貢市輕工業(yè)設(shè)計研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan