Připojení trubky výměníku tepla a trubkovnice

Výměník tepla jako zařízení pro přenos tepla, které přenáší část tepla z horké tekutiny do studené tekutiny mezi materiály, má širokou škálu aplikací v každodenním životě lidí a v ropném, chemickém, energetickém, farmaceutickém, atomovém a jaderném průmyslu. Může být použit jako nezávislá zařízení, jako jsou ohřívače, kondenzátory, chladiče atd.; může být také použit jako součást některých procesních zařízení, jako jsou výměníky tepla v některých chemických zařízeních atd.

Zejména při větší spotřebě energie v chemickém průmyslu jsou výměníky tepla v chemické výrobě procesu výměny a přenosu tepla nepostradatelným zařízením, v celé chemické výrobě zařízení také zaujímá značný podíl.

Výměník tepla ze své funkce na jedné straně zajišťuje, že průmyslový proces média požadované konkrétní teplotou, na druhé straně je také hlavním zařízením pro zlepšení využití energie. Podle své struktury se jedná především o deskový výměník tepla, výměník tepla s plovoucí hlavou, výměník tepla s pevnou trubkou a výměník tepla ve tvaru U a tak dále. Kromě deskového výměníku tepla patří zbytek několika výměníku tepla plášť a trubka.

Vzhledem k tomu, že plášťový a trubkový výměník tepla má větší plochu přenosu tepla na jednotku objemu a dobrý účinek přenosu tepla, zatímco má silnou strukturu, přizpůsobivý, vyzrálý výrobní proces a další výhody, stal se nejběžnějším použitím typického výměníku tepla.

---

Spojení mezi trubkou výměníku tepla a deskou trubek v plášťovém a trubkovém výměníku tepla

V plášti a trubkovém výměníku tepla je trubka a trubková deska jedinou bariérou mezi trubkou výměníku tepla a procesem pláště, struktura spojení trubek a trubkových desek výměníku tepla a kvalita připojení určuje kvalitu a životnost výměníku tepla, je důležitou součástí procesu výroby výměníku tepla.

K většině poškození a poruch výměníku tepla dochází v připojovacích částech výměníku tepla a trubkovnice, kvalita připojovacího spoje také přímo ovlivňuje bezpečnost a spolehlivost chemických zařízení a zařízení, takže pro plášťový a trubkový výměník tepla v procesu připojení trubek výměníku tepla a trubkovnice se stal nejkritičtějším řídicím článkem v systému zajišťování kvality výroby výměníku tepla. V současné době jsou v procesu výroby výměníků tepla spoje trubek a desek výměníku hlavně: svařování, expanze, expanze plus svařování a lepení plus expanze a další metody.

---

Svařování

Trubka výměníku tepla a trubková deska pomocí svařovaného spojení, vzhledem k nižším požadavkům na zpracování trubkovnice, je výrobní proces jednoduchý, existuje lepší těsnění a svařování, kontrola vzhledu, údržba jsou velmi pohodlné, v současné době je spojení trubek a trubek výměníku tepla a trubkovnice nejrozšířenější v metodě připojení. Při použití svařovaných spojů je zajištěna pevnost svarového spoje utěsnění a pevnost v odtahu a pouze zajištění utěsnění spoje výměníku tepla a trubkovnice těsnícím svařováním. Pro pevnostní svařování je jeho výkon omezený, pouze vibrace jsou malé a nedochází k žádné korozi.

Při použití svařovacího spojení nesmí být vzdálenost mezi trubkou výměníku příliš blízko, jinak není snadné zajistit tepelný vliv, kvalitu svaru, zatímco konec trubky by měl být ponechán v určité vzdálenosti, aby se snížilo vzájemné namáhání při svařování. Délka trubky výměníku tepla vyčnívající z trubkovnice by měla splňovat stanovené požadavky, aby byla zajištěna její efektivní únosnost. Při metodě svařování lze podle materiálu trubky výměníku tepla a trubkovnice svařovat obloukovým svařováním svařovací tyčí, svařováním TIG, svařováním CO2 a dalšími metodami. Pro požadavky na připojení trubek výměníku tepla a trubkovnice mezi vysokým výměníkem tepla, jako je návrhový tlak, návrhová teplota, vysoké teplotní změny, stejně jako výměník tepla vystavený střídavému zatížení, výměník tepla z tenkých trubek atd. Je vhodné svařování TIG.

Konvenční metoda svařovacího spojení, kvůli existenci mezer mezi trubkou a otvorem trubkovnice, náchylná ke korozi mezery a přehřátí, a tepelné napětí generované ve svarovém spoji může také způsobit korozi napětím a poškození, které může způsobit selhání výměníku tepla. V současné době v domácím jaderném průmyslu, energetice a dalších průmyslových odvětvích používajících výměník tepla, trubku výměníku tepla a připojení trubkovnice začala používat technologii svařování vnitřních otvorů, tato metoda připojení bude svařovat konce trubek a trubkových desek výměníku tepla ke svařování vnitřních otvorů svazku trubek, použití formy plné fúze, eliminace mezery v koncovém svařování, zlepšení schopnosti odolávat korozi mezery a korozi napětí, schopnost odolávat korozi napětím.

Jeho vysoká vibrační únavová pevnost, vydrží vysokou teplotu a tlak, mechanické vlastnosti svarového spoje jsou lepší; spoj může být vnitřní nedestruktivní testování, vnitřní kvalita svaru může být kontrolována pro zlepšení spolehlivosti svaru. Montáž technologie vrtání je však obtížnější, vysoké požadavky na technologii svařování, výrobní a kontrolní komplex a výrobní náklady jsou relativně vysoké. S vývojem tepelných výměníků na vysokou teplotu, vysoký tlak a ve velkém měřítku jsou požadavky na kvalitu výroby stále vyšší, technologie vrtání se bude více používat.

---

Dilatační spára

Dilatační spoj je tradiční způsob připojení trubek výměníku tepla k trubkovnici pomocí expanzního zařízení k vytvoření trubkovnice a trubky k vytvoření elasticko-plastické deformace a těsného uložení, čímž se vytvoří pevné spojení, které je utěsněné a může odolat odtažení účelu. Ve výrobním procesu výměníků tepla je expanze vhodná pro žádné silné vibrace, žádné nadměrné teplotní změny, žádné vážné stresové koroze.

Současný proces expanze využíval především mechanické roztahování válcováním a hydraulické roztahování. Mechanická expanze válců není rovnoměrná, jakmile dojde k poruše spojení trubek a trubkovnice, pak je velmi obtížné opravit; pomocí hydraulické expanze typu kapalinového vaku pomocí počítačem řízeného provozu, vysoké přesnosti a může zajistit rovnoměrnost těsnosti expanze, spolehlivost spojení je lepší než mechanická expanze. Požadavky na přesnost zpracování jsou však přísné a je obtížné zajistit úspěšnost expanze hustých spojů a je také obtížnější opravit, pokud se znovu nerozšíří.

---

Expanze a svařování

Když je teplota a tlak vysoká a při tepelné deformaci, tepelném šoku, tepelné korozi a tlaku kapaliny je velmi snadné zničit spojení trubek výměníku tepla a trubkovnice, použití expanze nebo svařování je obtížné zajistit pevnost spojení a požadavky na těsnění. V současnosti je široce používanou metodou expanze a svařování. Expanzní a svařovací struktura může účinně tlumit vibrace poškození svazku trubek ve svaru, může účinně eliminovat korozi napětím a korozi mezery, zlepšit odolnost spoje proti únavě, a tím zlepšit životnost výměníku tepla.

Tím se prodlužuje životnost výměníku tepla a má vyšší pevnost a těsnost než jednoduché roztažitelné nebo pevnostní svařování. Pro běžné výměníky tepla se obvykle používá forma 'pastové roztažení % pevnosti svařování'; a použití v náročných podmínkách výměníků tepla vyžaduje použití formy 'pevnostní roztažnost % těsnícího svařování'. Expanze plus svařování podle expanze a svařování v sekvenci procesu lze rozdělit na první expanzi po svařování a první svařování po expanzi dvou druhů.

(1) první expanze po roztažení svařování, kdy použití mazacího oleje pronikne do spáry a mají silnou citlivost na praskliny při svařování, pórovitost atd., čímž se jev defektů při svařování stává závažnějším. Ty pronikají do mezery oleje, je obtížné odstranit čisté, proto při použití nejprve expanze a poté svařovacího procesu není vhodné používat mechanické expanze cesty. Použití expanze pasty, i když není odolné vůči tlaku, ale může eliminovat mezeru mezi trubkou a otvorem trubky trubkové desky, takže může účinně tlumit vibrace svazku trubek na svařovanou část ústí trubky.

Použití konvenční manuální nebo mechanicky řízené expanzní metody však nemůže dosáhnout rovnoměrných požadavků na expanzi pasty, zatímco použití počítačem řízeného expanzního tlaku expanzní metody typu sáčku s kapalinou může být pohodlné a jednotné pro dosažení požadavků na expanzi pasty. Při svařování se vlivem vysokoteplotního roztaveného kovu plyn v mezeře prudce zahřívá a expanduje, tyto plyny s vysokou teplotou a tlakem při vnějším úniku pevnosti expanze těsnícího výkonu způsobí určité poškození.

(2) první svařování a poté expanze pro první svařování a poté proces expanze, primárním problémem je kontrola přesnosti otvoru pro trubku a trubkovnici a její uložení. Když je mezera mezi trubkou a otvorem trubky trubkovnice malá na určitou hodnotu, proces expanze nepoškodí kvalitu svarového spoje. Schopnost ústí svaru odolávat smykovým silám je však poměrně nízká, takže pevnost svaru, pokud řízení nesplňuje požadavky, může způsobit poruchu nadměrnou dilatací nebo rozšíření poškození svarového spoje.

Ve výrobním procesu existuje velká mezera mezi vnějším průměrem trubky tepelného výměníku a otvorem trubky trubkové desky a mezera mezi vnějším průměrem každé trubky tepelného výměníku a otvorem trubky trubkové desky je nerovnoměrná v axiálním směru. Když je svařování po roztažení dokončeno, musí se osa trubky shodovat s osou otvoru v trubkové desce, aby byla zajištěna kvalita spoje, pokud je mezera velká, kvůli větší tuhosti trubky způsobí nadměrná dilatační deformace poškození svarového spoje nebo dokonce způsobí svar odříznutí svaru.

---

Lepené a expandované spoje

Použití procesu lepení a expanze může pomoci vyřešit výměníkové trubky a spoje trubkovnice se často objevují při problému netěsnosti a netěsnosti, je důležité, aby byly lepené podle pracovních podmínek správné volby lepidla spojovacího prostředku. V procesu implementace procesu by měla být kombinována se strukturou výměníku tepla, velikostí zvolit dobré parametry procesu, zejména včetně vytvrzovacího tlaku, vytvrzovací teploty, expanzní síly atd., a ve výrobním procesu přísně kontrolovat. Tento proces je jednoduchý, snadno implementovatelný, spolehlivý, byl uznán ve skutečném používání podniků, má hodnotu propagace.

---

Závěr

(1) v plášťovém a trubkovém výměníku tepla výměníku tepla a způsobu připojení trubek a desek je použití konvenčního svařování nebo expanze samotné obtížné zajistit pevnost spojení a požadavky na těsnění.

(2) použití metody expanze a svařování přispívá k zajištění pevnosti a utěsnění spojení mezi trubkou výměníku tepla a deskou a zlepšuje životnost výměníku tepla.

(3) Použití metody lepení a expanze pomáhá vyřešit problém netěsnosti a prosakování při spojování trubek a desek výměníku tepla a proces je jednoduchý, snadný a spolehlivý.

(4) technologie svařování vývrtem jako metoda svařování s plnou penetrací, schopnost odolávat korozi mezery a korozi namáháním, pevnost vibrací, mechanické vlastnosti svarových spojů jsou velmi dobré; vnitřní kvalitu svaru lze kontrolovat, aby se zlepšila spolehlivost svaru, první vhodnější pro propagaci a aplikaci špičkových produktů.