管殼式換熱器的連接方法及連接類型
脹接加焊接
當溫度和壓力較高,且在熱變形、熱沖擊、熱腐蝕和流體壓力的作用下,換熱管與管板連接處易被破壞,采用脹接或焊接均難以保證連接強度和密封性的要求。目前廣泛采用的是脹焊并用的方法。
脹接加焊接結構能夠有效地阻尼管束振動對焊縫的損傷,可以有效地消除應力腐蝕和間隙腐蝕,提高了接頭的抗疲勞性能,從而提高了換熱器的使用壽命,比單純脹接或強度焊具有更高的強度和密封性。對普通的換熱器通常采用“貼脹強度焊”的形式;而使用條件苛刻的換熱器則要求采用“強度脹密封焊”的形式。脹接加焊接按脹接與焊接在工序中的先后次序可分為先脹后焊和先焊后脹兩種。
(1)先脹后焊脹接時使用的潤滑油會滲透進入接頭間隙,而它們對焊接裂紋、氣孔等有很強的敏感性,從而使焊接時產生缺陷的現象更加嚴重。這些滲透進入間隙的油污很難清除干凈,所以采用先脹后焊工藝,不宜采用機械脹接的方式。
采用貼脹雖不耐壓,但可以消除管子與管板管孔的間隙,所以能有效的阻尼管束振動到管口的焊接部位。但是采用常規手工或機械控制的脹接方法無法達到均勻的貼脹要求,而采用由電腦控制脹接壓力的液袋式脹接方法可方便、均勻地實現貼脹要求。在焊接時,由于高溫熔化金屬的影響,間隙內氣體被加熱而急劇膨脹,這些具有高溫高壓的氣體在外泄時對強度脹的密封性能會造成一定的損傷。
(2)先焊后脹對于先焊后脹工藝,首要的問題是控制管子與管板孔的精度及其配合。當管子與管板管孔的間隙小到一定值后,脹接過程將不至于損傷焊接接頭的質量。但是焊口承受剪切力的能力相對較差,所以強度焊時,若控制達不到要求,可能造成過脹失效或脹接對焊接接頭的損傷。在制造過程中,換熱管的外徑與管板管孔之間存在著較大的間隙,且每根換熱管的外徑與管板管孔間隙沿軸向是不均勻的。當焊接完成后脹接時,管子線須與管板管孔線相重合,才能保證接頭質量,若間隙較大,由于管子的剛性較大,過大的脹接變形將對焊接接頭產生損傷,甚至造成焊口脫焊。
采用膠接和脹接的工藝有助于解決換熱器中換熱管與管板連接處經常出現的泄漏和滲漏的問題,重要的是根據被膠接件的工作條件正確選擇膠接劑。在工藝實施過程中要結合換熱器的結構、尺寸選擇好工藝參數,主要包括固化壓力、固化溫度、脹緊力等,并在生產過程中嚴格進行控制。此工藝簡單、易行、可靠,在企業的實際使用中已得到了認可,具有推廣。
(1)在管殼式換熱器換熱管與管板的連接方法中,單獨采用常規的焊接或脹接都難以保證連接強度和對密封性的要求。
(2)采用脹接加焊接的方法有利于保證換熱管與管板間的連接強度和密封性,提高換熱器的使用壽命。
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