换热器胀接管板管口需要坡口吗

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的

制造工艺

发布: 2009-3-10 21:54 | 作者: qimingxing | 来源: 承压设备博客

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的制造工艺

GB151－1999标准中规定，强度胀接适用于设计压力≤4MPa、设计温度≤300℃、无剧烈振动、无过大温度变化及无应力腐蚀的场合；强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合；胀、焊并用适用于密封性能较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。由此可见，单纯胀接或强度焊接的连接方式使用条件是有限制的。胀、焊并用结构由于能有效地阻尼管束振动对焊口的损伤，避免间隙腐蚀，并且有比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性，因而得到广泛采用。目前对常规的换热管通常采用“贴胀＋强度焊”的模式；而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀＋密封焊”的模式。胀、焊并用结构按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。

1 先胀后焊

管子与管板胀接后，在管端应留有15mm长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15mm的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙(见图1)。在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的

制造工艺

发布: 2009-3-10 21:54 | 作者: qimingxing | 来源: 承压设备博客

浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的制造工艺

GB151－1999标准中规定，强度胀接适用于设计压力≤4MPa、设计温度≤300℃、无剧烈振动、无过大温度变化及无应力腐蚀的场合；强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合；胀、焊并用适用于密封性能较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。由此可见，单纯胀接或强度焊接的连接方式使用条件是有限制的。胀、焊并用结构由于能有效地阻尼管束振动对焊口的损伤，避免间隙腐蚀，并且有比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性，因而得到广泛采用。目前对常规的换热管通常采用“贴胀＋强度焊”的模式；而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀＋密封焊”的模式。胀、焊并用结构按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。

1 先胀后焊

管子与管板胀接后，在管端应留有15mm长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15mm的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙(见图1)。在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内

管壳式换热器换热管与管板胀管率的确定

刘敏 (大连冷冻机股份有限公司,辽宁大连 116033)

摘要:对胀管率的控制进行了详细的论述,并对胀管率的计算方法进行了比较,从而提出了不同材料的胀管率的控制范围;同时对影响胀接质量的因素作了总结。 关键词:胀管率;强度胀;贴胀;内径控制法

由国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》第104条、第105条对换热管与管板的胀接方法及胀接的基本要求做出了原则性的规定,但对胀管率没有具体的规定,目前也没有国家标准可依。而胀接又是管壳式换热器制造中的重要工序之一,所以为保证胀接质量,如何确定胀接方法及合适的胀管率尤显重要。 1 胀接方法

换热管与管板的胀接方法有机械胀接和柔性胀接(或称均匀胀接)。

机械胀接的方法为非均匀性的胀接,一般在胀接过程中需要加油润滑(由于油的污染造成胀接后不能保证焊接质量和污染胀接处的表面质量),并且机械滚珠在碾轧中使管径扩大产生较大的冷作应力,因此机

胀管通用工艺规程

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一、胀接说明 1 胀接

胀接是换热管与管板的主要联接形式之一，它是利用胀管器伸入换热管管头内，挤压管子端部，使管端直径扩大产生塑性变形，同时保持管板处在弹性变形范围内。当取出胀管器后，管板孔弹性变形，管板对管子产生一定的挤紧压力，使管子与管板孔周边紧紧地贴合在一起，达到密封和固定连接的目的。由于管板与管子的胀接消除了弹性板与塑性管头之间的间隙，可有效地防止壳程介质的进入而造成的缝隙腐蚀。当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性难以保证。因此，在这种工况下，或预计拉脱力较大时，可采用管板孔开槽的强度胀接。胀接又分为贴胀和强度胀。 2 胀管率

胀管率是换热管胀接后，管子直径扩大比率。贴胀与强度胀的主要区别在于对管子胀管率 (管子直径扩大比率) 的控制不同，对冷换设备换热管来说，强度胀要求的胀管率H为1～2.1%，而贴胀要求的胀管率H为0.3～0.7%。 3 贴胀

贴胀是轻度胀接的俗称，贴胀是为消除换热管与管板孔之间的缝隙，以防止壳程介质进入缝隙而造成的间隙腐蚀。由于贴胀时胀管器给管子的胀紧力较小，管子径向变形量也就比较小。因此换热管与管板孔之间的相对运动的摩擦力就比较小，所以它不

胀管通用工艺规程

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一、胀接说明 1 胀接

胀接是换热管与管板的主要联接形式之一，它是利用胀管器伸入换热管管头内，挤压管子端部，使管端直径扩大产生塑性变形，同时保持管板处在弹性变形范围内。当取出胀管器后，管板孔弹性变形，管板对管子产生一定的挤紧压力，使管子与管板孔周边紧紧地贴合在一起，达到密封和固定连接的目的。由于管板与管子的胀接消除了弹性板与塑性管头之间的间隙，可有效地防止壳程介质的进入而造成的缝隙腐蚀。当使用温度高于300℃时，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，连接的可靠性难以保证。因此，在这种工况下，或预计拉脱力较大时，可采用管板孔开槽的强度胀接。胀接又分为贴胀和强度胀。 2 胀管率

胀管率是换热管胀接后，管子直径扩大比率。贴胀与强度胀的主要区别在于对管子胀管率 (管子直径扩大比率) 的控制不同，对冷换设备换热管来说，强度胀要求的胀管率H为1～2.1%，而贴胀要求的胀管率H为0.3～0.7%。 3 贴胀

贴胀是轻度胀接的俗称，贴胀是为消除换热管与管板孔之间的缝隙，以防止壳程介质进入缝隙而造成的间隙腐蚀。由于贴胀时胀管器给管子的胀紧力较小，管子径向变形量也就比较小。因此换热管与管板孔之间的相对运动的摩擦力就比较小，所以它不

铝制板翅式换热器介绍

1. 概述

板翅式换热器的出现把换热器的换热效率提高到了一个新的水平，同时板翅式换热器具有体积小、重量轻、可处理两种以上介质等优点。目前，板翅式换热器已广泛应用于石油、化工、天然气加工等行业。

2. 基本结构

板翅式换热器的板束单元结构如图所示，它的每一层都是由翅片、隔板和封条三部分组成。在相邻的两隔板间放置翅片及封条组成的夹层，称为通道。将这样的夹层根据介质的不同流动方式叠置起来钎焊成整体，即组成板束。再在板束上配置适当的介质进出口的导流片和封头，就组成了一个完整的板翅式换热器

。

由此可以看出，一台典型的板翅式换热器主要组成元件有翅片、隔板、封条、导流片和封头等。

a-翅片

翅片是铝板翅式换热器的基本元件，传热过程主要通过翅片热传导及翅片与流体之间的对流传热来完成。翅片的主要作用是扩大传热面积，

提高换热器得紧凑性，提高传热效率，兼做隔板的支撑，提高换热器的强度和承压能力。翅片间的节距一般从1mm~4.2mm，翅片的种类和型式多种多样，常用的形式有锯齿型、多孔型、平直型、波纹型等，国外还有百叶窗式翅片、片条翅片、钉状翅片等。

b-隔板

隔板是二层翅片之间的金属平板，，它在母体金属表面覆盖有一层钎料合金，在钎焊时合金熔化而使翅片、封条与金属

换热器管板设计计算

管析是管壳式换热器的主要部件。管板的设计是否合理对确保换热器的安全运行、节约金属材料，降低制造成本是至关重要的。在此采用GB151标准中管板计算方法来设计计算管板。

（1）管板采用延长部分兼作法兰的管板形式。结构如图2.2所示，

图2-2 管板结构图

结构尺寸数据列表2－6：

表2-6 管板结构尺寸 mm DN D D1 D2 D3 D4 D5 C d2 螺柱（栓） bf b 规格 数量 600 730 690 655 597 642 600 12.5 23 （2）计算

A——壳程圆筒内直径横截面积，mm2；

M20 32 25 35 A??Di24?0.785?8002?502654.8mm2

?s——壳程圆筒的厚度，mm；

As——圆筒壳壁金属横截面积，mm2；

As???s(Di??s)?3.14?8?(800?8)?20307.3mm2

?t——换热管壁厚，mm；

a——单根换热管管壁金属横截面积，mm2；

a???t(do??t)?3.14?2.5?(25?2.5)?176.6mm2

na?220?176.6?38857.5

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，

板翅式换热器

同组人：张弘达18、张来超14 薛业成06、张太平02

引言：

板翅式换热器：通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心。

--------张弘达 一、板翅式换热器的发展

二十世纪三十年代，板翅式换热器首先在航空工业上被采用，它结构紧凑、轻巧、传热效率高等特点引起了研究人员和设计工作者的兴趣。随后在制冷、石油化工、空气分离、航空航天、动力机械、超导等工业部门得到广泛应用，被公认是高效新型换热器之一。

1942年，美国的诺利斯首先进行了平直翅片、锯齿翅片、波纹翅

片、钉状翅片的传热机理研究，找出几种主要翅片的摩擦因子(f)，传热因子(j)与雷诺数(Re)的关系，为以后的研究与设计奠定了基础。 1947年美国海军研究署、船舶局、航空局合作在斯坦福大学拟定了系统的研究计划并扩大了研究范围。

板翅式换热器发展中另一方面是制造工艺，对于结构复杂、隔板和翅片又很薄的铝合金钎焊工艺掌握是在经历了一段相

板翅式换热器的设计

Development of plate-fin heat exchanger

JI Xun-da

(Hangzhou Oxygen Plant Group Co． Ltd.， Hangzhou 310004, China）

Abstract：A technical development of developing, designing and manufacturing of plate-fin heat exchanger for petroleum and chemical engineering are described . The developmental succes of plate-fin heat exchanger of high-pressure increase s a complete ability of Chinas large plant of petroleum and chemical engineer ing ,and the use of Chinas plate-fin heat exchanger in impoted units. The produc t has