عملية توصيل أنابيب التبادل الحراري وألواح الأنبوب في المبادلات الحرارية القشرة والأنبوب

ملخص
تحتوي المبادلات الحرارية ، كمعدات نقل الحرارة التي تنقل جزءًا من الحرارة من السائل الساخن بين المواد إلى السائل البارد ، على مجموعة واسعة من التطبيقات في حياة الأشخاص والصناعات اليومية مثل البترول والكيمياء والطاقة والطب والطاقة الذرية ، والطاقة الذرية ، الصناعة النووية. يمكن أن يكون بمثابة جهاز مستقل ، مثل سخان ، مكثف ، أكثر برودة ، إلخ ؛ يمكن أيضًا استخدامه كمكون لبعض معدات العمليات ، مثل المبادلات الحرارية في بعض المعدات الكيميائية.
خاصة في الصناعة الكيميائية ذات الاستهلاك العالي للطاقة ، فإن المبادلات الحرارية هي معدات لا غنى عنها في عملية التبادل الحراري ونقل الإنتاج الكيميائي ، كما أنها تشغل نسبة كبيرة في معدات الإنتاج الكيميائي بأكملها.
من منظور وظيفتها ، لا تكون المبادلات الحرارية مسؤولة فقط عن ضمان درجة الحرارة المحددة التي تتطلبها العمليات الصناعية للوسيلة ، ولكن أيضًا المعدات الرئيسية لتحسين كفاءة استخدام الطاقة. وفقًا لأشكالها الهيكلية ، هناك مبادلات حرارية للوحة ، ومبادلات الحرارة العائمة ، وألواح الأنبوب الثابتة
اكتب المبادلات الحرارية والمبادلات الحرارية U-أنابيب ، وما إلى ذلك باستثناء المبادلات الحرارية للوحة ، والأنواع الأخرى تنتمي إلى المبادلات الحرارية القشرة والأنبوب.
نظرًا لمنطقة التبادل الحراري الكبيرة لكل وحدة حجم ، وكفاءة تبادل حراري جيدة ، ومزايا مثل الهيكل القوي ، والقدرة القوية على التكيف ، وعملية التصنيع الناضجة ، أصبحت مبادلات حرارية القشرة والأنبوب هي المبادل الحراري النموذجي الأكثر شيوعًا.
الاتصال بين أنابيب تبادل الحرارة وألواح الأنبوب في المبادلات الحرارية القشرة والأنبوب
في مبادل حراري قذيفة وأنبوب ، يعد أنبوب التبادل الحراري ولوحة الأنبوب الحواجز الوحيدة بين الأنبوب وجوانب الصدفة في المبادل الحراري. تحدد بنية الاتصال والجودة بين أنبوب التبادل الحراري ولوحة الأنبوب جودة وخدمة المبادل الحراري ، وهو رابط حاسم في عملية تصنيع المبادل الحراري.
تحدث تلف وفشل معظم المبادلات الحرارية عند الاتصال بين أنابيب التبادل الحراري وألواح الأنبوب ، وجودة مفاصل الاتصال تؤثر بشكل مباشر على سلامة وموثوقية المعدات الكيميائية والأجهزة. لذلك ، فإن عملية الاتصال بين أنابيب التبادل الحراري وألواح الأنبوب في المبادلات الحرارية والأنبوب أمر بالغ الأهمية
لقد أصبح رابط التحكم الأكثر أهمية في نظام ضمان الجودة لتصنيع المبادل الحراري. في الوقت الحاضر ، في عملية تصنيع المبادلات الحرارية ، تشمل العلاقة بين أنابيب تبادل الحرارة وألواح الأنبوب بشكل أساسي اللحام ، مفصل التوسع ، مفصل التوسع مع اللحام ، والمفصل اللاصقة مع مفصل التوسع.
1. اللحام
عندما يتم توصيل أنبوب التبادل الحراري ولوحة الأنبوب عن طريق اللحام ، نظرًا للمتطلبات المنخفضة لمعالجة لوحة الأنبوب ، وعملية التصنيع البسيطة ، وختم جيد ، وفحص المظهر ، والصيانة ، فهو حاليًا تطبيق توصيل أنابيب التبادل الحراري وألواح الأنبوب في المبادلات الحرارية القشرة والأنبوب
طريقة الاتصال الأكثر استخداما على نطاق واسع. عند استخدام اتصالات اللحام ، هناك لحام قوة يضمن قوة الختم وشد المفصل الملحوم ، وحام الختم الذي يضمن فقط ختم أنبوب التبادل الحراري وتوصيل الأنبوب. بالنسبة لحام القوة ، يكون أدائها محدودًا ومناسبًا فقط
تستخدم في المواقف مع انخفاض الاهتزاز وعدم وجود تآكل الفجوة.
عند استخدام اتصالات اللحام ، يجب ألا تكون المسافة بين أنابيب تبادل الحرارة قريبة جدًا ، وإلا فإنها ستتأثر بالحرارة ولن تكون جودة التماس اللحام مضمونة بسهولة. في الوقت نفسه ، يجب ترك مسافة معينة في نهايات الأنبوب لتقليل إجهاد اللحام بينهما. يجب أن تلبي طول أنبوب التبادل الحراري البارز من لوحة الأنبوب المتطلبات
المتطلبات المحددة مطلوبة لضمان قدرتها الفعالة على تحملها. من حيث طرق اللحام ، يمكن تنفيذ اللحام باستخدام طرق مثل اللحام القوس الكهربائي ، ولحام TIG ، ولحام ثاني أكسيد الكربون ، وما إلى ذلك استنادًا إلى مادة أنبوب التبادل الحراري ولوحة الأنبوب. بالنسبة للمبادلات الحرارية ذات المتطلبات العالية للاتصال بين أنابيب تبادل الحرارة وألواح الأنبوب ، مثل تلك ذات الضغط العالي للتصميم ، ودرجة حرارة التصميم العالية ، وتغيرات درجة الحرارة الكبيرة ، وتلك التي تحمل الأحمال المتناوبة ، والمبادلات الحرارية الرقيقة ، وما إلى ذلك ، إلخ. ينصح اللحام.
طريقة اتصال اللحام التقليدية ، بسبب الفجوة بين الأنبوب وثقب لوحة الأنبوب ، عرضة للتآكل الفجوة وارتفاع درجة الحرارة ، وقد يؤدي الإجهاد الحراري المتولد في مفصل اللحام أيضًا إلى تآكل الإجهاد والأضرار ، مما قد يؤدي إلى الفشل من المبادل الحراري. حاليا في الصين
في المبادلات الحرارية المستخدمة في الصناعات مثل الصناعات النووية والطاقة ، بدأت العلاقة بين أنابيب تبادل الحرارة وأوراق الأنبوب في استخدام تقنية اللحام الداخلية. تغير طريقة الاتصال هذه اللحام النهائي لأنابيب تبادل الحرارة وألواح الأنبوب إلى اللحام الداخلي لحزم الأنبوب ، باستخدام نموذج تغلغل كامل ، مما يلغي الحاجة إلى لحام الفتحة الداخلية
تعزز الفجوة الملحومة في النهاية القدرة على مقاومة تآكل الفجوة وتآكل الإجهاد ،
قوة التعب المضادة للاهتزاز عالية ، ويمكنها تحمل درجة الحرارة العالية والضغط العالي ، والخصائص الميكانيكية للمفاصل الملحومة جيدة ؛ يمكن إجراء الاختبارات الداخلية غير المدمرة على المفصل ، ويمكن التحكم في الجودة الداخلية للحام ، مما يحسن موثوقية اللحام. لكن تجميع تكنولوجيا اللحام الداخلية من الصعب ،
متطلبات عالية لتكنولوجيا اللحام ، والتصنيع المعقدة والتفتيش ، وتكاليف التصنيع المرتفعة نسبيا. مع تطور المبادلات الحرارية نحو ارتفاع درجة الحرارة ، والضغط العالي ، والقياس الواسع ، أصبحت متطلبات جودة التصنيع عالية بشكل متزايد ، وسيتم استخدام تقنية اللحام الداخلية على نطاق أوسع.
2. توسيع مفصل
يعد توسيع مفصل التمدد طريقة تقليدية لتوصيل أنابيب التبادل الحراري وألواح الأنبوب ، والتي تستخدم أدوات التوسع للتسبب في تشوه مرن للبلاستيك بين صفائح الأنبوب والأنابيب ، مما يشكل اتصالًا ثابتًا وتحقيق هدف كل من الختم وسحبه. أثناء عملية تصنيع المبادلات الحرارية ، يحدث التوسع
مناسبة للمواقف دون اهتزاز شديد ، وتغيرات كبيرة في درجة الحرارة ، وتآكل الإجهاد الشديد.
تشمل عمليات توسيع نطاق التوسع الحالية بشكل أساسي التوسع الميكانيكي والتوسع الهيدروليكي. مفاصل التدوير والتمديد الميكانيكية غير المستوية تجعل من الصعب للغاية إصلاحها مع أنابيب التوسع بمجرد فشل الاتصال بين الأنبوب ولوحة الأنبوب ؛ اعتماد مفصل التمدد الهيدروليكي السائل الذي يتحكم فيه الكمبيوتر ، بدقة عالية وقدرة على ذلك
تأكد من أن ضيق مفصل التوسع موحد ومتسق ، وموثوقية الاتصال أفضل من مفصل التوسع الميكانيكي. ومع ذلك ، يتم وضع المتطلبات الصارمة على دقة الآلات ، ومن الصعب أيضًا ضمان التوسع الناجح للمفاصل المكتسبة بكثافة. إذا فشلوا ، فمن الصعب أيضًا إصلاحها من خلال التوسع.
3. توسيع مفصل ولحام
عندما تكون درجة الحرارة والضغط مرتفعة ، وتحت عمل التشوه الحراري ، والصدمة الحرارية ، والتآكل الحراري ، وضغط السوائل ، يكون الاتصال بين أنبوب تبادل الحرارة ولوحة الأنبوب أمرًا سهلاً للغاية ، واستخدام التمدد أو اللحام من الصعب ضمان متطلبات قوة الاتصال وختمها. اعتمد حاليا على نطاق واسع
إنها طريقة لحام التوسع مع طرق أخرى. يمكن لمفصل التوسع واللحام أن يفسد بشكل فعال تلف اهتزاز حزمة الأنبوب في التماس لحام ، ويزيل تآكل الإجهاد وتآكل الفجوة ، ويحسن مقاومة التعب للمفصل ، وبالتالي تحسين عمر خدمة المبادل الحراري
التوسع البسيط أو لحام القوة له قوة أعلى وأداء الختم. بالنسبة للمبادلات الحرارية العادية ، يتم اعتماد شكل "لحام قوة التوسع اللاصقة" عادة ؛ ومع ذلك ، تتطلب المبادلات الحرارية مع ظروف الاستخدام الصارمة استخدام "توسيع القوة ٪"
شكل لحام الختم. يمكن تقسيم التوسع واللحام إلى نوعين وفقًا لترتيب التوسع واللحام في هذه العملية: التوسع الأول ثم اللحام ، واللحام الأول ثم التوسع.
(1) سوف يخترق زيت التشحيم المستخدم خلال التوسع الأول ثم مفصل توسيع اللحام في الفجوة المفصلية ، ولديهم حساسية قوية لشيكات اللحام والمسام ، وما إلى ذلك ، مما يجعل ظاهرة العيوب أثناء اللحام أكثر خطورة. من الصعب إزالتها بقع الزيت التي تخترق الفجوات
نظيفة ، وبالتالي يتم اعتماد عملية التوسع أولاً ثم اللحام ، ومفصل التوسع الميكانيكي غير مناسب. على الرغم من أن استخدام التوسع اللاصقة ليس مقاومًا للضغط ، إلا أنه يمكن أن يزيل الفجوة بين الأنبوب وثقب لوحة الأنابيب ، بحيث يمكن أن يثني على اهتزاز حزمة الأنابيب بشكل فعال إلى جزء اللحام من فم الأنابيب.
ومع ذلك ، لا يمكن أن تحقق طرق التوسع اليدوي التقليدية أو التي يتم التحكم فيها ميكانيكيًا متطلبات توسيع موحدة ، في حين أن طريقة توسيع الأكياس السائلة مع ضغط التوسع الذي يسيطر عليه الكمبيوتر يمكن أن يحقق متطلبات التوسع بشكل مريح وموحد. أثناء اللحام ، بسبب انصهار درجة الحرارة العالية للمعدن
التأثير هو أن الغاز الموجود داخل الفجوة يتم تسخينه ويتوسع بسرعة ، مما يسبب بعض الأضرار التي لحقت بأداء الختم لتوسع القوة عند خروج هذه الغازات مع ارتفاع درجة الحرارة والضغط.
(2) بالنسبة للحام تليها عملية التوسع ، فإن المشكلة الأساسية هي التحكم في دقة وتناسب ثقوب لوحة الأنبوب والأنبوب. عندما يتم تقليل الفجوة بين الأنبوب وثقب لوحة الأنبوب إلى قيمة معينة ، فإن عملية التوسع لن تلحق الضرر بجودة المفصل الملحوم. لكن محمل المفاصل الملحومة
القدرة على تحمل قوة القص سيئة نسبيًا ، لذلك إذا لم تفي التحكم أثناء اللحام بالقوة بالمتطلبات ، فقد يتسبب ذلك في فشل التوسع أو تلف المفصل الملحوم بسبب التوسع.
أثناء عملية التصنيع ، هناك فجوة كبيرة بين القطر الخارجي لأنبوب التبادل الحراري وثقب لوحة الأنبوب ، والفجوة بين القطر الخارجي لكل أنبوب تبادل الحرارة وثقب لوحة الأنبوب غير متساوٍ على طول الاتجاه المحوري. عند الانتهاء من التوسع بعد الانتهاء من اللحام ، يجب محاذاة خط الوسط للأنبوب مع مركز فتحة لوحة الأنابيب
تداخل الخطوط ضروري لضمان جودة المفصل. إذا كانت الفجوة كبيرة ، بسبب الصلابة العالية للأنبوب ، فإن تشوه التوسع المفرط سيؤدي إلى تلف المفصل الملحوم ، وحتى يؤدي إلى انفصال اللحام.
4. المفاصل اللاصقة والتوسع
يساعد استخدام عمليات المفصل اللاصقة والتوسع على حل المشكلات الشائعة المتمثلة في التسرب والتسرب في العلاقة بين أنابيب التبادل الحراري وألواح الأنبوب في المبادلات الحرارية. من المهم تحديد المادة اللاصقة المناسبة وفقًا لظروف عمل الأجزاء المستعبدين. في عملية تنفيذ العملية ، يجب دمج تبادل الحرارة
يجب اختيار هيكل وحجم الجهاز بمعلمات عملية جيدة ، بما في ذلك معالجة ضغط المعالجة ، ودرجة حرارة المعالجة ، وقوة التورم ، وما إلى ذلك ، والتحكم فيها بدقة أثناء عملية الإنتاج. هذه العملية بسيطة وسهلة التنفيذ وموثوقة ، وتم الاعتراف بها في الاستخدام العملي من قبل الشركات. لديها
قيمة الترويج.
خاتمة
(1) في طريقة الاتصال بين أنابيب تبادل الحرارة وألواح الأنبوب في المبادلات الحرارية والأنبوب ، يصعب اللحام التقليدي أو التوسع وحده لضمان متطلبات قوة الاتصال وختمها.
(2) استخدام مفصل التمدد وطريقة اللحام يفضي إلى ضمان قوة الاتصال وختمها بين أنبوب التبادل الحراري ولوحة الأنبوب ، وتحسين عمر خدمة المبادل الحراري.
(3) تساعد طريقة استخدام المفاصل اللاصقة والتمديد على حل مشاكل التسرب والتسرب عند توصيل أنابيب التبادل الحراري وألواح الأنبوب ، والعملية بسيطة ومجدية وموثوقة.
(4) تقنية لحام الثقب الداخلية ، كطريقة لحام مخترقة بالكامل ، لديها مقاومة ممتازة لتآكل الفجوة وتآكل الإجهاد ، وقوة التعب الاهتزازية ، والخصائص الميكانيكية للمفاصل الملحومة ؛ يمكن التحكم في الجودة الداخلية للحام ، مما يحسن موثوقية اللحام
الجنس أكثر ملاءمة للترويج والتطبيق في المنتجات الراقية.
المصدر: التكاثر
تنصل:
يتم استنساخ هذه المقالة عبر الإنترنت ، وحقوق الطبع والنشر تنتمي إلى المؤلف الأصلي. إذا كانت هناك مشكلات حقوق الطبع والنشر ، فيرجى الاتصال بنا وسنحذف المحتوى في أقرب وقت ممكن.