换热器强度胀接

原创 胡伟明  2020-09-12 20:56:00  阅读 105 次 评论 0 条
摘要:

适用范围胀接结构一般适用设计压力小于或等于4MPa,设计温度小于或等于300℃以及操作中无剧烈的振动,无过大的温度变化及无明显应力腐蚀。在固定管板换热器中应用在换热管与管扳的拉脱力较小的工况中,在上述因素中温度及振动的影响是关键的。胀度强度胀中,根据不同的材料、管孔和换热器尺寸,选择一个适宜的胀度公式并通过试验确定一个合适的胀度,是十分重要的。而管壁减薄率胀度公式在国内外制造业中应用十分广泛。式中:K--胀度(管壁减薄率),%;    d2--换热管胀后内径,mm; 

适用范围

胀接结构一般适用设计压力小于或等于4MPa,设计温度小于或等于300℃以及操作中无剧烈的振动,无过大的温度变化及无明显应力腐蚀。在固定管板换热器中应用在换热管与管扳的拉脱力较小的工况中,在上述因素中温度及振动的影响是关键的。

强度胀结构.png

胀度

强度胀中,根据不同的材料、管孔和换热器尺寸,选择一个适宜的胀度公式并通过试验确定一个合适的胀度,是十分重要的。而管壁减薄率胀度公式在国内外制造业中应用十分广泛。

胀度公式.png

式中:K--胀度(管壁减薄率),%;

    d2--换热管胀后内径,mm;

    di--换热管胀前内径,mm;

    b--换热管与管板管孔的径向间隙(管孔直径减换热管的外径除2),mm;

   δ--换热管的壁厚,mm。

K的控制值见下表。

推荐的胀度.png

该胀度值的确定,考虑了换热管的材料、管径和管子壁厚的影响,所以适应性比较好。

贴胀系指消除换热管与管孔之间缝隙的轻度胀接,贴胀要有一定的胀度,按壁厚减薄率胀度取K=2%左右为宜。

设计施工要求

(1)胀接长度:取管板厚度减3mm和50mm两者的小值,这与TEMA的R及B类相同,TEMA C类还要考虑2倍的管外径三者的小值。

(2)管孔开槽对提高密封性能和增加拉脱力是最有效的方法,强度胀一般开两个槽或更多,但在温度、压力都很低的工况中,也可不开槽或开一个槽。

强度胀结构的开槽尺寸8-3-6-3mm的规定是为了较薄的管板(如25mm厚)开两个槽的需要,当管板较厚时,这个尺寸是可以改变的;对于机械胀接3mm宽的槽是可行的,然而,当使用柔性胀按时,必须加宽槽的宽度尺寸,如:Φ25x2.5的换热管开槽宽度应为:8.7-10.3mm之间,所以可根据不同的胀接方法修改有关尺寸。

(3)强度胀要求换热管伸出管板的长度不小于3mm,是保护管板与换热管始胀处不受冲刷,同时无论是强度胀还是贴胀,胀接长度不准超出管板背面,并应离开3mm,是为了避免换热管被胀接碾成环状压痕而严生破坏。

(4)严格控制管孔与换热管的径向间隙,应该说径向间隙是影响管接头胀接质量的最重要因素。因为胀接时必须先消除间隙,然后继续胀才能达到胀接的目的,所以间隙愈大愈易过胀,GB 151中I级管束的胀接质量肯定比Ⅱ级的好,而且在换热管与管板不存在硬度差时,间隙的大小是至关重要的,TEMA要求不锈钢换热管与不锈钢管板在胀接时,采用“特殊紧配合”也就是用小间隙弥补无硬度差。

(5)换热管与管板宜有一定的硬度差,即管板比换热管的硬度应稍高。

(6)管孔及换热管外圆面应洁净,管端2倍管板厚度范围内呈现金属光泽,以提高胀后的密封性能。


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