CN1127613C - 一种催化裂化器外壳的制造方法 - Google Patents

一种催化裂化器外壳的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种催化裂化器外壳的制造方法，依此法，一个催化裂化器核心部分(2)是由一个膨胀垫(3)包绕的，该膨胀垫则是由一外壳套(1)包绕的，外壳套(1)然后用夹紧箍(4)预张紧，此方法的特征在于，在预张紧过程中直接或间接进行外壳套(1)的爆击。

Description

一种催化裂化器外壳的制造方法
本发明涉及一种制造催化裂化器外壳的方法。
为了制造具有单体(Monolithen)即陶瓷载体的催化裂化器，需要保护催化裂化器外壳中的单体免受机械应力的影响。这一目的一般是通过一种所谓的膨胀或膨起垫来实现的，该膨胀垫使单体与金属的催化裂化器外壳脱开。
催化裂化器外壳，如它们在内燃机特别是汽车的排气设备中用于连接催化裂化器，有多种结构形式，其中有两种系统已投放市场。按第一种系统，一个用一种起催化作用的材料加以涂层的单体(特别是陶瓷结构)以一种膨胀垫包绕，该膨胀垫的作用是支承该单体。上述膨胀垫同单体一起插置在一个用薄金属板制的套中，该金属套也是用一种卷绕法生产出来的，它的作用是将单体同膨胀垫保持在适当位置上。预张紧的金属套然后在一些点上用点焊法加以焊定。在其两端分别配上输入和输出嗽叭管，它们是按照要求(排气管的连接)加以对准的。它们的安置是利用在卷绕成的裂化器上的圆焊接缝来完成的。在利用焊缝封焊金属套之后便可获得完成的卷绕式裂化器。
利用上述卷绕和夹紧技术制造催化裂化器外壳，例如在EP0818615 A2中所介绍的，已从原理上证明：就单体连同膨胀垫可靠地固定在外壳套中这一点而言，还是值得改进的。
第二种已投入市场的系统，即大家所知道的壳式裂化器，它是由单体、一个分离的膨胀垫和两个半壳即一个上壳和一个下壳所构成。但在壳式裂化器上常有缺少作业安全性的问题。此外，由壳体形状所决定的几何构形也往往在适配汽车下底方面带来一些困难。
本发明的任务在于提出一种利用卷绕-夹紧技术制造催化裂化器外壳的方法，借此可以将催化裂化器核心部分特别是一个单体更为安全而持久地固定在外壳套中，从而可确保为催化裂化器的运行时间所需的耐疲劳强度。
依本发明，上述任务的技术解决方案在于，一种催化裂化器外壳的制造方法，依此法，一个催化裂化器核心部分是由一个膨胀垫包绕的，该膨胀垫则是由一外壳套包绕的，外壳套然后用夹紧箍预张紧，此方法的特征在于，在预张紧过程中直接或间接进行外壳套的爆击。
本发明提出的方法的特征在于：外壳套接着用夹紧箍加以预张紧，在预张紧过程中，用一个促使膨胀垫定位的、直接或间接的爆击以一个预定的20至80Hz的爆击频率进行加载。
上述爆击在一个爆击频率为20至80Hz特别是根据一个有利的结构形式是40至50Hz的条件下进行例如5秒钟时间，借助这种爆击便可在利用夹紧箍夹紧外壳套时非常有效地实现膨胀垫的安置，从而可确保在催化裂化器的整个使用期内单体在外壳套中的绝对牢固的配合。
根据本发明的一个有利的结构形式，将膨胀垫如此嵌置在外壳套中，使膨胀套搭接部分与外壳套的搭接部分错开180°地布置。这样便能可靠地防止上述两个搭接部分发生重叠从而可能妨碍膨胀垫及外壳套的拉紧。
本发明的一个特别有利的结构形式，其特征在于：对外壳套的预张紧所用的夹紧力到爆击过程结束时可提高到10至30千牛特别是20千牛。外壳套的这样一种力控制的夹紧与同时的爆击，能特别有效地促使实现膨胀垫的定位和牢固的包封。
根据本发明的一个有利的结构形式，外壳套在预张紧之后利用点焊方式加以焊定。在焊定的外壳套上利用一个圆焊缝在其两端焊上喇叭管，在此情况下，外壳套的搭接部分只是在焊上喇叭管之后才用纵焊缝加以完全封焊。这样，便可非常快速地、尺寸准确地和成本合算地制造出催化裂化器外壳。
下面将参照附图举例来更详细地说明本发明，附图表示：
图1  在卷绕过程之后的外壳套的示意前视图，
图2  被卷绕在一膨胀垫中的单体的示意前视图，
图3  图1和2中各部分的组合图，
图4  预张紧外壳套时夹紧过程示意图，
图5  外壳套所用另一种夹紧方法的示意图，
图6  夹紧过程之后已点焊好的外壳套的示意侧视图，
图7  已配上端部喇叭管之后的完成的催化裂化器外壳的示意侧视图。
图1表示一个用薄金属板做成的外壳套1，它用一金属板被如此呈圆筒状卷绕而成，使其两端相互搭接。
此外，如图2所示，具有圆柱状陶瓷载体形式的单体2用一个膨胀垫3包绕起来。卷绕的膨胀垫3的两端也是相互搭接的。
用膨胀垫3包绕的单体2接着被嵌入卷绕而成的外壳套1中，见图3所示。这种嵌入如此完成，以使膨胀垫的搭接部分与外壳套1的搭接部分错开180°。
于是，在一种具体装置中用夹紧箍4将外壳套1以及处于其内的膨胀垫3加以预张紧，此时通过例如45Hz频率爆击例如5秒钟来确保膨胀垫3的定位。与此同时，在爆击过程结束时的夹紧力可提高到例如20千牛的高度，借以保证单体2的紧密配合。
依图4中所示的结构实施例，外壳套1和膨胀垫3的搭接分别与夹紧中心平面错开90°，在图4中该夹紧中心平面即是通过单体2的中点并通过夹紧箍4的切点而延伸的水平面。还有一种可替代的方法，就是将外壳套1如此布置在夹紧箍4内，使外壳套1和膨胀垫3的搭接部分处于上述水平的夹紧中心平面中，见图5所示。
然后将如此预张紧的外壳套1通过端头点焊5加以焊定，见图6所示。
然后将如此准备好的催化裂化器外壳放入一焊接装置中，并在两端配上喇叭管6，如图7所示。在相继的工艺步骤中，利用圆焊缝7将喇叭管6焊定在外壳套1上，例如可利用MAG-焊接法来完成这一工艺。然后利用纵焊缝8将外壳套1的已焊定的搭接部分完全封焊起来，如此便制成了催化裂化器外壳。

Claims (10)

1.催化裂化器外壳的制造方法，依此法，一个用膨胀垫(3)包绕的催化裂化器核心部分(2)由一外壳套(1)包绕着，或者嵌置在一个用薄金属板卷绕成的外壳套(1)中，其特征在于：外壳套(1)随后用夹紧箍(4)预张紧，在预张紧过程中由一个促成膨胀垫(3)定位的直接或间接的爆击以预定爆击频率20至80Hz加荷。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，爆击频率是40至50Hz。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，爆击过程进行2至4秒钟。
4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，爆击过程进行5秒钟。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，将膨胀垫(3)如此嵌置在外壳套(1)中，使膨胀垫的搭接部分与外壳套(1)的搭接部分错开180°布置。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，用于外壳套(1)的预张紧的夹紧力在爆击过程结束之前不断提高。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，夹紧力到爆击过程结束时可提高到10至30千牛。
8.按权利要求6所述的方法，其特征在于，夹紧力到爆击过程结束时可提高到20千牛。
9.按以上权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，外壳套(1)在预张紧之后利用点焊法加以焊定。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，在焊定的外壳套(1)上利用圆焊缝(7)在其两端焊上喇叭管(6)，外壳套(1)已焊定的搭接部分只有在焊上喇叭管(6)之后才能以纵焊缝(8)完全加以封焊。
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