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Vues : 1 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2022-12-02 Origine : Site
L'échangeur de chaleur, en tant qu'équipement de transfert de chaleur qui transfère une partie de la chaleur du fluide chaud au fluide froid entre les matériaux, a une large gamme d'applications dans la vie quotidienne des personnes et dans les industries pétrolière, chimique, énergétique, pharmaceutique, atomique et nucléaire. .Il peut être utilisé comme équipement indépendant, tel que des radiateurs, des condenseurs, des refroidisseurs, etc. ;il peut également être utilisé comme composant de certains équipements de traitement, tels que les échangeurs de chaleur dans certains équipements chimiques, etc.
En particulier, compte tenu de la plus grande consommation d'énergie dans l'industrie chimique, les échangeurs de chaleur dans la production chimique des processus d'échange et de transfert de chaleur sont des équipements indispensables, dans l'ensemble de l'équipement de production chimique, ils occupent également une proportion considérable.
Échangeur de chaleur de sa fonction, d'une part, pour garantir que le processus industriel du milieu requis par la température spécifique, d'autre part, est également l'équipement principal pour améliorer l'utilisation de l'énergie.Selon sa structure, il existe principalement un échangeur de chaleur à plaques, un échangeur de chaleur à tête flottante, un échangeur de chaleur à plaques à tubes fixes et un échangeur de chaleur à tubes en forme de U, etc.En plus de l'échangeur de chaleur à plaques, le reste appartient à l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes.
Comme l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes a une plus grande surface de transfert de chaleur par unité de volume et un bon effet de transfert de chaleur, tout en ayant une structure solide, un processus de fabrication adaptable et mature et d'autres avantages, est devenu l'utilisation la plus courante d'un échangeur de chaleur typique.
Dans le tube et la plaque tubulaire de l'échangeur de chaleur de l'échangeur de chaleur à coque et à tube constituent la seule barrière entre le tube de l'échangeur de chaleur et le processus à coque, la structure de connexion du tube de l'échangeur de chaleur et de la plaque tubulaire et la qualité de la connexion déterminent la qualité et la durée de vie de l'échangeur de chaleur, est un élément essentiel du processus de fabrication des échangeurs de chaleur.
La plupart des dommages et des défaillances de l'échangeur de chaleur se produisent dans les pièces de connexion du tube de l'échangeur de chaleur et de la plaque tubulaire. La qualité du joint de connexion affecte également directement la sécurité et la fiabilité des équipements et dispositifs chimiques, donc pour l'échangeur de chaleur à calandre et à tube dans l'échangeur de chaleur. Le processus de connexion des tubes et des plaques tubulaires est devenu le lien de contrôle le plus critique dans le système d'assurance qualité de la fabrication des échangeurs de chaleur.À l'heure actuelle, dans le processus de fabrication des échangeurs de chaleur, les connexions des tubes et des plaques de l'échangeur de chaleur sont principalement les suivantes : soudage, expansion, expansion plus soudage et collage plus expansion et autres méthodes.
Tube d'échangeur de chaleur et plaque tubulaire utilisant une connexion soudée, en raison des exigences de traitement inférieures de la plaque tubulaire, le processus de fabrication est simple, il y a une meilleure étanchéité, et le soudage, l'inspection de l'apparence, la maintenance sont très pratiques, est actuellement la chaleur de la coque et du tube La connexion entre tube d'échangeur et plaque tubulaire est la plus largement utilisée dans une méthode de connexion.Lors de l'utilisation de connexions soudées, il s'agit d'assurer la résistance de l'étanchéité du joint soudé et la résistance à l'arrachement et uniquement de garantir que le tube de l'échangeur de chaleur et la connexion de la plaque tubulaire scellent le soudage.Pour le soudage par résistance, ses performances sont limitées, uniquement car les vibrations sont faibles et il n'y a pas d'occasions de corrosion par interstice.
Lors de l'utilisation d'une connexion par soudage, la distance entre le tube de l'échangeur de chaleur ne peut pas être trop proche, sinon l'influence de la chaleur, la qualité de la soudure n'est pas facile à assurer, tandis que l'extrémité du tube doit être laissée à une certaine distance, afin de aider à réduire la contrainte de soudage mutuelle.La longueur du tube de l'échangeur de chaleur sortant de la plaque tubulaire doit répondre aux exigences spécifiées pour garantir sa capacité portante efficace.Dans la méthode de soudage, selon le matériau du tube de l'échangeur de chaleur et de la plaque tubulaire, ils peuvent être soudés par soudage à l'arc avec baguette de soudage, soudage TIG, soudage au CO2 et d'autres méthodes.Pour les exigences de connexion des tubes d'échangeur de chaleur et des plaques tubulaires entre l'échangeur de chaleur élevé, telles que la pression de conception, la température de conception, les changements de température élevés, ainsi que l'échangeur de chaleur soumis à des charges alternées, l'échangeur de chaleur à plaques tubulaires minces, etc. Le soudage TIG est approprié .
La méthode de connexion par soudage conventionnelle, en raison de l'existence d'espaces entre le tube et le trou de la plaque tubulaire, est sujette à la corrosion et à la surchauffe, et aux contraintes thermiques générées au niveau du joint soudé peuvent également provoquer une corrosion sous contrainte et des dommages, ce qui peut provoquer une défaillance de l'échangeur de chaleur. .À l'heure actuelle, dans l'industrie nucléaire nationale, l'industrie électrique et d'autres industries utilisant l'échangeur de chaleur, le tube d'échangeur de chaleur et la connexion de plaque tubulaire, ont commencé à utiliser la technologie de soudage de trou intérieur, cette méthode de connexion permettra de souder l'extrémité du tube d'échangeur de chaleur et de la plaque tubulaire au tube. soudage des trous intérieurs en faisceau, utilisation d'une forme de pénétration par fusion complète, éliminant l'écart dans le soudage d'extrémité, améliorant la capacité à résister à la corrosion par interstice et à la corrosion sous contrainte, la capacité à résister à la corrosion sous contrainte.
Sa résistance élevée à la fatigue vibratoire peut résister à des températures et à des pressions élevées, les propriétés mécaniques du joint soudé sont meilleures ;le joint peut être soumis à des tests non destructifs internes, la qualité interne de la soudure peut être contrôlée pour améliorer la fiabilité de la soudure.Mais l'assemblage de la technologie de soudage des alésages est plus difficile, les exigences élevées en matière de technologie de soudage, de fabrication et d'inspection complexes, et les coûts de fabrication sont relativement élevés.Avec le développement des échangeurs de chaleur à haute température, haute pression et à grande échelle, les exigences de qualité de fabrication sont de plus en plus élevées, la technologie de soudage des alésages sera plus largement utilisée.
Le joint de dilatation est une méthode traditionnelle de connexion des tubes d'échangeur de chaleur à la plaque tubulaire, en utilisant un appareil d'expansion pour que la plaque tubulaire et le tube produisent une déformation élastique-plastique et un ajustement serré, formant une connexion solide, qui est scellée et peut résister à l'arrachement du but.Dans le processus de fabrication des échangeurs de chaleur, l'expansion ne convient à aucune vibration grave, à aucun changement de température excessif, à aucune occasion grave de corrosion sous contrainte.
Le processus d’expansion actuel utilise principalement l’expansion mécanique par roulement et l’expansion hydraulique.L'expansion mécanique du rouleau n'est pas uniforme, une fois la connexion du tube et de la plaque tubulaire défaillante, puis utilisez l'expansion pour réparer très difficile ;en utilisant une expansion hydraulique de type sac de liquide par un fonctionnement contrôlé par ordinateur, une haute précision et peut garantir l'uniformité de l'étanchéité de l'expansion, la fiabilité de la connexion est meilleure que l'expansion mécanique.Cependant, les exigences de précision du traitement sont strictes et il est difficile de garantir le succès de l'expansion des joints denses, et il est également plus difficile de les réparer s'ils ne se dilatent pas à nouveau.
Lorsque la température et la pression sont élevées, et en cas de déformation thermique, de choc thermique, de corrosion thermique et de pression du fluide, la connexion du tube de l'échangeur de chaleur et de la plaque tubulaire est très facile à détruire, l'utilisation de l'expansion ou du soudage est difficile à garantir la résistance de les exigences de connexion et d’étanchéité.Actuellement, la méthode la plus utilisée est la dilatation et le soudage.La structure d'expansion et de soudage peut efficacement amortir les vibrations du faisceau de tubes endommagés par la soudure, éliminer efficacement la corrosion sous contrainte et la corrosion par espacement, améliorer la résistance à la fatigue du joint, améliorant ainsi la durée de vie de l'échangeur de chaleur.
Cela améliore la durée de vie de l'échangeur de chaleur et présente une résistance et une étanchéité plus élevées que la simple expansion ou le soudage par résistance.Pour les échangeurs de chaleur ordinaires, utilisez généralement la forme « % de résistance à l'expansion de la pâte soudée » ;et l'utilisation de conditions difficiles d'échangeurs de chaleur nécessitent l'utilisation d'une forme de « soudage d'étanchéité à % d'expansion de force ».L'expansion plus le soudage selon l'expansion et le soudage dans la séquence du processus peuvent être divisés en première expansion après soudage et premier soudage après expansion de deux types.
(1) première expansion après expansion de soudage lorsque l'utilisation d'huile lubrifiante pénètre dans l'espace de joint, et ils ont une forte sensibilité aux fissures de soudage, à la porosité, etc., rendant ainsi le phénomène de défauts de soudage plus grave.Ceux-ci pénètrent dans l'espace de l'huile et sont difficiles à éliminer proprement, donc en utilisant d'abord l'expansion puis le processus de soudage, il n'est pas approprié d'utiliser l'expansion mécanique du chemin.L'utilisation de l'expansion de la pâte, bien que non résistante à la pression, peut éliminer l'espace entre le tube et le trou du tube de la plaque tubulaire, de sorte qu'elle puisse efficacement amortir les vibrations du faisceau de tubes sur la partie soudée de l'embouchure du tuyau.
Mais l'utilisation d'une méthode d'expansion manuelle ou contrôlée mécaniquement conventionnelle ne peut pas répondre à des exigences d'expansion de pâte uniformes, tandis que l'utilisation d'une pression d'expansion contrôlée par ordinateur de la méthode d'expansion de type sac de liquide peut être pratique et uniforme pour répondre aux exigences d'expansion de pâte.Lors du soudage, en raison de l'influence du métal fondu à haute température, le gaz dans l'espace est chauffé et dilaté fortement, ces gaz à haute température et pression dans la fuite externe de la force de l'expansion de la performance d'étanchéité causeront certains dommages .
(2) d'abord le soudage puis l'expansion Pour le premier processus de soudage puis d'expansion, le principal problème est de contrôler la précision du trou du tube et de la plaque tubulaire ainsi que son ajustement.Lorsque l'écart entre le tube et le trou du tube de la plaque tubulaire est petit jusqu'à une certaine valeur, le processus d'expansion n'endommagera pas la qualité du joint soudé.Mais la capacité de la bouche de soudure à résister aux forces de cisaillement est relativement faible, de sorte que la résistance de la soudure, si le contrôle ne répond pas aux exigences, peut provoquer une rupture par expansion excessive ou une expansion des dommages au joint soudé.
Dans le processus de fabrication, il existe un grand écart entre le diamètre extérieur du tube de l'échangeur de chaleur et le trou du tube de la plaque tubulaire, et l'écart entre le diamètre extérieur de chaque tube de l'échangeur de chaleur et le trou du tube de la plaque tubulaire est inégal le long de la direction axiale. .Lorsque le soudage est terminé après l'expansion, l'axe du tube doit coïncider avec l'axe du trou de la plaque tubulaire pour garantir la qualité du joint. Si l'écart est grand, en raison de la plus grande rigidité du tube, une déformation excessive par expansion endommagera le joint soudé, ou même provoquer la soudure de la soudure.
L'utilisation du processus de collage et d'expansion peut aider à résoudre les connexions des tubes de l'échangeur de chaleur et des plaques tubulaires qui apparaissent souvent dans le problème des fuites et des fuites, il est important d'être collé en fonction des conditions de travail du choix correct de l'agent de jointoiement de la colle.Dans le processus de mise en œuvre du processus, il convient de combiner la structure de l'échangeur de chaleur et la taille pour choisir de bons paramètres de processus, notamment la pression de durcissement, la température de durcissement, la force d'expansion, etc., et le processus de production est strictement contrôlé.Ce processus est simple, facile à mettre en œuvre, fiable, a été reconnu dans l'utilisation réelle des entreprises et a une valeur de promotion.
(1) dans la méthode de connexion de tube et de plaque d'échangeur de chaleur d'échangeur de chaleur à calandre et à tube, l'utilisation du soudage conventionnel ou de l'expansion seule est difficile à garantir la solidité de la connexion et les exigences d'étanchéité.
(2) l'utilisation de la méthode d'expansion et de soudage permet d'assurer la résistance et l'étanchéité de la connexion entre le tube et la plaque de l'échangeur de chaleur et d'améliorer la durée de vie de l'échangeur de chaleur.
(3) L'utilisation de la méthode de collage et d'expansion aide à résoudre le problème des fuites et des infiltrations lors de la connexion des tubes et des plaques d'échangeur de chaleur, et le processus est simple, facile et fiable.
(4) la technologie de soudage d'alésage en tant que méthode de soudage à pénétration complète, la capacité à résister à la corrosion par espacement et à la corrosion sous contrainte, la résistance à la fatigue par vibration, les propriétés mécaniques des joints soudés sont très bonnes ;la qualité interne de la soudure peut être contrôlée pour améliorer la fiabilité de la soudure, la première plus adaptée à la promotion et à l'application de produits haut de gamme.