双管双板结构在换热器设计中应用,此文是一篇换热器论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
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摘 要：在对介质质量和条件要求非常严格的环境中通常使用双管双板结构的换热器.运用双管双板结构进行换热器的设计时,设计结构非常复杂,在制造工艺中也存在较大的难度.本文将针对在换热器的设计方案中运用双管双板结构时的设计难点和设计要点进行分析和研究,探讨优化双管双板结构在换热器设计中的应用途径.
关键词：双管双板；换热器；设计难点；设计要点
中图分类号： TK172 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-228-2
0 引言
当环境中的两种介质条件比较严苛,若产生泄露会造成装置的腐蚀或爆炸,那么在这种情况中一般选用双管双板结构的换热器.该设备的主要功能不是防止泄露,而是要避免壳程中泄露出的流体进入到管程中,也就是通过双管双板结构将壳程和管程中的介质完全隔离.在双管双板结构换热器的设计和制造过程中,其结构非常复杂,同时制造的流程也比较困难,强度胀接和管板加工是其中的主要重点和难点,因此在设计和制造过程中应该严格地控制换热器内部的管板和胀接.
1 双管双板结构换热器的设计参数和设计难点
1.1 设计参数
首先壳程的筒体尺寸参数为DN600mm,换热器中管子的长度为4500mm,换热管子的规格：￠38×2.5mm,其制造和设计图如图1所示.
1.2 设计难点
1.2.1 换热器管孔和管板的加工
在管板的加工过程中对其密封面、厚度、直径以及其他相关的外观尺寸都有着非常严格的要求标准,同时还有对换热器的管孔和管板加工的特殊要求,这也是整个加工过程中的重点和难点[1].主要是因为双管双板的结构中间存在着一定的距离,当管孔的垂直标准和管桥的误差都超过标准的范围时,就会引起换热管在实施穿管后发生严重的扭曲,这就导致了胀接的质量标准达不到标准的要求.
1.2.2 双管双板换热器的制造
在双管双板结构换热器的设计和制造过程中,要求管板和换热管之间的连接方式运用在内管板中实施强度胀,而在外管板中实施强度焊.管板和换热管之间的连接方式在整个换热器的制造过程中占据着非常重要的地位和作用,也是制造工艺中的关键步骤.特别是处于内管板中的强度胀,若不能实施良好的胀接,就会使整个换热器的质量下降,进而影响工作进度[2].在双管双板结构换热器中利用的主要结构是双层管板,在进行组装时非常容易造成两层管孔和管板的同心度不同,并且所运用的胀管器其长度达到了普通胀管器的三到十倍,这样就非常容易导致胀管器被破坏,影响了胀接质量的有效控制,因此设计和制造的难度非常大.
1.2.3 管头数量多,增加了制造风险
第三个难点是有非常多的管头,因此给制造过程带来了巨大的风险.当为所有管子实施了强度胀接之后,所实施的压力测验必须保证所有管子达到百分之百的合格,这样才能确保各个连接处不发生泄漏,因此也就在客观上提高了胀接的难度.
1.2.4 管板和换热管材质接近,机械性能相差小
第四个难点是管板的材质和换热管的材质非常接近,但是两者的机械性能却相差不大,这就使得在强度胀接时难度大大增加[3].当实施强度胀接时,内部的换热管会发生塑性变形,同时管板也会发生弹性的变形,因此在换热管和管控的外层壁中产生了一定的贴合性压力,进而对密封性的特殊要求.然而若管板的材质和换热管的材质非常接近在胀接时就不可能满足上述要求,因此也就不能保证密封性.无论何种材质的管板或换热管,都对其硬度有着强制性的要求,必须达到HB30左右.
2 双管双板结构换热器的工艺方案及制造要点
2.1 管板加工
在管板加工过程中主要采用数控模式的钻孔和钻床,钻孔的整体实施工序为：钻孔、扩孔、刮槽、绞孔、倒角、清理,同时严格控制换热管管控的偏差,控制在￠38.25±0.15,管控外表面的粗糙度也要控制在12.5um左右[3].使用具有特殊功能的锥形铰刀,确保管孔外部表面上从横的纹路或者呈现螺旋状刻痕能够被消除,避免影响到账接时的紧密性.同时还要严格确保管孔外部表面上的粗糙程度,最好能够配备具有专业知识和能力的现场检验员在现场中进行实时的检查和跟踪,同时对每一个管控进行细致地检查,确保管控的尺寸、外观、质量等都能符合要求,检验员可以运用一对的塞规实时逐个地细致检查,在检查过程中要注意做好详细的检查记录.
2.2 内管板胀管
通常内管板胀管的实施方式有两种,首先是机械胀,其次是液压胀.若利用机械胀进行内管板胀管有可能对在管壁上发生轻微的擦伤,但这种方式在胀管之后能够达到非常良好的密封性和连接性；液压胀管属于一种柔性的胀管流程工艺.利用该种胀管方式时,能够确保管子的内壁上受到比较均衡的压力,当管子内部的压力升高时,就会引起换热器的塑性变形,进而导致管孔的内壁部分和换热器的外壁部分接触；若此时压力持续增强时,管板就会发生弹性式的恢复,通过运用两者接触部位的压力,确保换热管和管板之间形成良好的密封性.针对强度性的胀接,在具体的操作过程中其产生的压力范围应该确保能处于管板和管子所发生的声誉压力的最低管胀力Pmin以及促使管板产生塑性变形的管胀压力Pmax之间.经过计算,实际的管胀力应该保持在180～240MPa之内.
2.3 管束组装
在整个换热器的制造过程中都应该确保制造环境的清洁,最好在特材清洁的车间中进行制造.严格确保制造现场的环境清洁,在对拉杆、流板以及管板固定好之后,要对留存在管孔表层的油污、灰尘以及金属材质的微粒等实施细致的清除[4],之后再实施焊接、穿管、胀管、定位等程序.在焊接外管板的管头时要应用具有先进工艺的旋转式脉冲自动氩弧焊技术,以确保管头焊接时的质量.
2.4 压力试验和补胀措施
换热管在数量上比较多,同时管板的直径也比较大,因此若利用普通的常规性水压测验时发生渗漏时,并不能准确地判断出到底是哪一个胀接处发生的渗漏.若要实施补胀,首先应该对发生渗漏的部位进行彻底的烘干,因此这在具体的操作中也非常困难.所以可以采取气压的方式,当气压达到所规定的压力条件时,要维持一定的时间,同时要在外表面使用肥皂水进行测试.然而在计算胀管力的理论和实际操作中不可避免的会存在误差,因此难以确保一次实验就能够取得百分之百的成功[5].在工作中若发现存在渗漏的情况,就应该及时地对发生渗漏的管子进行标记,同时要将该管子的胀接力提高到5%来实施补胀；对于发生泄漏的管子周围的管子依据调整后的胀接力进行逐级递减来实施补胀.补胀完成之后,要进行压力测验,直到测验合格.
3 结论
强度胀接和管板加工在双管双板结构换热器的设计和制造中是主要的难点和重点,因此在设计和制造的过程中要对这两项工作进行严格地控制,确保双管双板结构的换热器在运行过程中能够充分地发挥其作用.双管双板结构换热器的制造工艺是在车间技术人员和工作人员不断的实践中积累而形成的,确保了换热器的正常运行.
参 考 文 献
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结论：适合换热器论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关家用暖气换热器哪种好开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
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