双管板胀接结构及工艺

更新时间:2024-05-14 06:24:01 阅读量: 综合文库 文档下载

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双管板胀接结构及工艺

在双管板设计中,胀管是关系到双管板换热器制造质量的最为关键的一步。内管板胀接的好坏直接影响到以后各个工序的进行,甚至关系到整台设备的正常使用。下面就双管板换热器制造过程中胀管工艺做一些简单介绍:

双管板换热器的结构特点是:和一般的固定管板换热器两边各多了一块管板。主要用于在化工生产中,管程介质和壳程介质严禁混合的场合,或者二者混合会发生爆炸危险。在双管板换热器制造过程中,内管板为强度胀,外管板为强度焊加贴胀。 在双管板换热器制造过程中,材料的要求:

1管子材料的硬度应该比管板硬度低HB30~20.

2.管子应该符合设计要求,严禁不合格的管子。管子按照换热器相关标准验收。

3.如果管子和管板是同种材质,允许才用局部退火的办法降低其硬度。管板加工的要求:

1 管板加工质量严格按照GB151-1999《管壳式换热器》的要求进行加工。

2在需要强度胀的管板内根据管板厚度一般开有1-2道环形槽,深度为

0.5mm,宽度

3mm。其具体结构如下:

在穿管束之前必须检测管板孔内的环形槽是否加工,以及是否加工合符要求。

3 管头应外伸管板一段距离,为以后的焊接加工做准备。一般预留长度3~5mm。并且在胀管过程中,胀管器的深入长度也与这个长度有一定的关系。

4 胀管的次序,一般先定位胀,管板周围和中心线上的管子先胀,这样有利于减少应为管板胀接过程中给管板的外加应力。定位胀完成以后,按照一定规律进行胀管。每个人对胀管次序有不同的理解,一般都有同心圆,十字,米字,跳胀等胀接次序。

5 胀接力的选择。胀管机有市面上可以购买的现成产品,也有工厂自己制作的张胀管机。胀接力的大小一般都先通过胀管工艺评定给出。在实际操作过程中,如果是专业胀管机的话,可以设定转矩的大小。当电机的输出达到设定值时,开始停止倒转。而在一些小厂由

于使用的是自制的电机,所以经验成了控制胀接力的最大因素。胀管器在电机的带动下,将电机的转矩转化为胀管器的螺旋升力。挤压管壁使之发生塑性变形,在此过程中由于管板硬度大于管子,所以管板发生弹性变形。当外力消除后管板由于弹性作用而回弹与管子紧密贴合。达到密封的要求,而由于塑性流动管子在环形凹槽处形成面密封,同时增大了管子的拉脱力。考虑到金属材料的变形特点,特别是不锈钢的回弹性比较好。所以采用两次胀接比较好。第一次胀接到管子与管板相对静止即可,第二次比上一次力更大一点让管子发生塑性变形。从而可以很轻松的胀住。

6胀接率。一般胀接率为6%——10%,在胀管过程中电机的力矩大小影响到胀接率的大小,尽量避免过账和欠胀。 胀接率=

(d2?d1)?(D?d)?100%

2t 其中:t——管子壁厚 d——胀前管子外径 D——管板孔直径 d1——胀前管子内径 d2——胀后管子内径 由上式计算的 6%~10%=

(d2?d1)?0.4?100% 4 取胀接率最小的情况 6%时 d2?d1?0.64mm; 取胀接率最大的情况 10%时 d2?d1?0.8mm。 7 胀管器的使用及保养:

胀管器是在换热器生产中重要的生产工具之一。其构造由胀珠,芯杆,保持套,顶部固定螺帽,支撑体几部分组成。胀珠的形状为一圆锥体,在使用过程中也是最容易损害的部件之一。在使用过程中应注意下面一些问题:

1 胀接力不能够太大,不能让胀珠硬挤管子。

2 温度不能够太高,在胀接过程中发热很大,应及时冷却。 3 胀珠保持充分的油润。不能够处于干摩擦状态。

芯杆也是比较容易损害的部件。芯杆由高温淬火的中碳钢制成,表面形成一层淬硬组织。所以在使用过程中,一旦这层淬硬组织被破坏,会很快的损害内部组织。从而使直径减小。达不到胀接的预期效果。在使用过程中注意润滑和避免高温。

顶部螺帽在使用过程中,最容易脱落。在使用之前尽量上紧。上紧过程中避免划丝。一旦划丝那么就不能够再正常使用,在使用过程中可以使用同样规格的螺帽代替。

胀管过程中的一些问题及处理方法:

在双管板胀接过程中,会发生管子弯曲现象。现就管子弯曲原因做一简析:

胀管工艺过程是胀完一面以后,再进行胀接另一面,第一面胀接时由于管子的另一端可以自由伸缩,故受到的力可以得到很快的释放。而在胀第二面是管子的变形受到约束,特别是在电机扭矩的作用下会是管子发生变形。

在此过程中,我们假设管板与管子组成一个悬臂梁,电机产生M扭矩传递到管子上。由电机的功率P和电机的转速n可以得出电机产生的M为:

9.55?106P M?

n 现以胀管电机为例,功率为38KW,转速为140转左右。该电

机所产生的扭矩为:

9.5?561?0 M?14438?2.5?261 0钢管的抗弯截面系数I 由空心圆管的截面系数公式:

4?d?? I??1????

32???D????D4? 式中:D——管子外径 d——管子内径 由?25的管子为例:则管子的抗弯截面系数:

3.14?254 I?32??21?4?3?1?????19280mm ??25????由挠度公式: wmaxMl2? 2EI其中:M——电机扭矩 I——钢管抗弯截面系数

E——管子的弹性模量 l——悬臂梁的长度,这里取最大无支撑跨距0.6m。

在这里考虑到其他因素的影响,引入一个系数η。它表示电机转矩传递到管子上的多少。

????12?3?4............ (0??n?1)

其中?1为管子内壁的粗糙度影响 ?2为由于热功消耗的效率

?3胀管器润滑状态的影响系数 ?4材料发生塑性变形的影响

考虑到η的影响,则挠度公式为wmax??Ml22EI

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/me97.html

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