Ein Wärmetauscher ist ein Gerät, das einen Teil der Wärme der heißen Flüssigkeit auf die kalte Flüssigkeit überträgt. Der Wärmetauscher wird häufig im täglichen Leben der Menschen und in Branchen wie der Erdöl-, Chemie-, Energie-, Medizin-, Atomenergie- und Nuklearindustrie eingesetzt. Es kann als unabhängiges Gerät verwendet werden, z. B. als Heizung, Kondensator, Kühler usw.; Es kann auch als Bestandteil einiger Prozessanlagen verwendet werden, beispielsweise als Wärmetauscher in einigen chemischen Anlagen.

Insbesondere in der chemischen Industrie mit hohem Energieverbrauch sind Wärmetauscher unverzichtbare Geräte im Prozess des Wärmeaustauschs und der Wärmeübertragung in der chemischen Produktion und nehmen auch einen erheblichen Anteil der gesamten chemischen Produktionsausrüstung ein.

Aus Sicht seiner Funktion dient der Wärmetauscher einerseits dazu, die spezifische Temperatur sicherzustellen, die das Medium im industriellen Prozess benötigt, und andererseits ist er auch die Hauptausrüstung zur Verbesserung der Energieausnutzung. Je nach Bauform gibt es hauptsächlich Plattenwärmetauscher, Schwebekopfwärmetauscher, Festrohr-Plattenwärmetauscher, U-förmige Rohrwärmetauscher usw. Mit Ausnahme von Plattenwärmetauschern sind die übrigen Rohrbündelwärmetauscher.

Da der Rohrbündelwärmetauscher eine große Wärmeaustauschfläche pro Volumeneinheit, einen guten Wärmeaustauscheffekt und die Vorteile einer soliden Struktur, einer starken Anpassungsfähigkeit und einer ausgereiften Fertigungstechnologie aufweist, ist er zum am häufigsten verwendeten typischen Wärmetauscher geworden.

Verbindung zwischen Wärmetauscherrohren und Rohrböden in Rohrbündelwärmetauschern

Bei einem Rohrbündelwärmetauscher sind das Wärmetauscherrohr und die Rohrplatte die einzigen Barrieren zwischen der Rohrseite und der Mantelseite des Wärmetauschers. Verbindungsaufbau und Verbindungsqualität zwischen den Wärmetauscherrohren und dem Rohrboden bestimmen die Qualität und Lebensdauer des Wärmetauschers. Es ist ein entscheidendes Glied im Herstellungsprozess des Wärmetauschers.

Die meisten Schäden und Ausfälle von Wärmetauschern treten an der Verbindung zwischen Wärmetauscherrohr und Rohrboden auf. Die Qualität der Verbindungsverbindungen hat direkten Einfluss auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit chemischer Anlagen und Geräte. Daher ist der Verbindungsprozess zwischen dem Wärmetauscherrohr und der Rohrplatte im Rohrbündelwärmetauscher zum kritischsten Kontrollglied im Qualitätssicherungssystem für die Herstellung von Wärmetauschern geworden. Derzeit gehören im Herstellungsprozess von Wärmetauschern zu den Hauptmethoden zum Verbinden von Wärmetauscherrohren und Rohrböden: Schweißen, Expandieren, Schweißen und Expandieren sowie Verbinden mit Expandieren.

Schweißen

Wenn das Wärmetauscherrohr an den Rohrboden geschweißt wird, sind die Prozessanforderungen an den Rohrboden gering, der Herstellungsprozess ist einfach, die Dichtungsleistung ist gut und Schweißen, Sichtprüfung und Wartung sind sehr praktisch. Es ist eine der am weitesten verbreiteten Rohr- und Rohrplattenverbindungsmethoden in Rohrbündelwärmetauschern. Wenn zur Verbindung Schweißen verwendet wird, gibt es Festigkeitsschweißungen, die die Dichtheit und Zugfestigkeit der Schweißverbindung gewährleisten, und Dichtschweißungen, die nur die Dichtheit der Verbindung zwischen Wärmetauscherrohr und Rohrboden gewährleisten. Festigkeitsschweißen hat eine begrenzte Leistung und eignet sich nur für Situationen mit geringen Vibrationen und ohne Spaltkorrosion.

Bei der Verbindung verschiedener Schweißtechniken darf der Abstand zwischen den Wärmetauscherrohren nicht zu gering sein, da sonst die Qualität der Schweißnähte aufgrund des Wärmeeinflusses nicht vollständig gewährleistet ist. Gleichzeitig sollte zwischen den Rohrenden ein gewisser Abstand gelassen werden, um die gegenseitige Entwicklung der Schüler zu verringern. Schweißbeanspruchung. Die Länge des aus der Rohrplatte herausragenden Wärmeaustauschrohrs muss den Anforderungen der einschlägigen Vorschriften entsprechen, um eine effektive Tragfähigkeit zu gewährleisten.

Als Schweißverfahren können je nach Material der Wärmetauscherrohre und Rohrplatten Schweißverfahren wie Elektrodenlichtbogenschweißen, WIG-Schweißen und CO2-Schweißen eingesetzt werden.

Die herkömmliche Schweißverbindungsmethode ist aufgrund des Spalts zwischen dem Rohr und dem Loch in der Rohrplatte anfällig für Spaltkorrosion und Überhitzung. Die durch die Schweißverbindung erzeugte thermische Belastung kann auch Spannungskorrosion und Schäden verursachen, die zum Ausfall des Wärmetauschers führen.

Gegenwärtig haben Wärmetauscher, die in der chinesischen Nuklearindustrie, der Energieindustrie und anderen Industriezweigen verwendet werden, die Innenlochschweißtechnologie übernommen. Diese Verbindungsmethode ersetzt das Endschweißen des Wärmetauscherrohrs und der Rohrplatte durch das Innenlochschweißen des Rohrbündels. Es nimmt die Form der vollständigen Durchdringung an, wodurch der Spalt in der Endschweißung beseitigt wird und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spaltkorrosion und Spannungskorrosion verbessert wird.

Es weist eine hohe Vibrationsermüdungsbeständigkeit auf, hält hohen Temperaturen und hohem Druck stand, weist gute mechanische Eigenschaften von Schweißverbindungen auf und kann die innere Qualität der Schweißverbindungen steuernSchweißen und verbessern die Zuverlässigkeit der Schweißung.

Allerdings ist der Innenlochschweißprozess schwierig zu montieren, die Anforderungen an den Schweißprozess sind hoch, Herstellung und Inspektion sind komplex und die Herstellungskosten sind relativ hoch. Mit der Entwicklung von Wärmetauschern hin zu hohen Temperaturen, hohem Druck und großen Abmessungen werden die Anforderungen an ihre Fertigungsqualität immer höher und die Technologie des Innenlochschweißens wird immer häufiger eingesetzt.

Erweiterte Rohr-Rohrboden-Verbindungen

Erweiterte Rohr-zu-Rohrboden-Verbindungen sind eine traditionelle chinesische Methode zum Verbinden von Wärmetauscherrohren und Rohrböden. Mit Rohraufweitgeräten wird eine elastisch-plastische Materialverformung zwischen Rohrböden und Rohren erzeugt, so dass diese enger zusammenpassen, eine feste Verbindung entsteht und eine sofortige Abdichtung erreicht wird. Es hat den Zweck, dem Abziehen zu widerstehen. Im Herstellungs- und Entwicklungsprozess von Wärmetauschern eignen sich Kompensatoren für Situationen, in denen keine starken Vibrationen, keine übermäßigen Temperaturschwankungen in der Umgebung und keine starke Belastung, die Korrosion verursachen könnte, auftreten.

Zu den derzeit verwendeten Aufweitverfahren zählen vor allem das mechanische Walzen und das hydraulische Aufweiten.

Geschweißte und expandierte Rohr-zu-Rohrboden-Verbindungen

Wenn die Temperatur und der Druck hoch sind und unter der Einwirkung von thermischer Verformung, thermischem Schock, thermischer Korrosion und Flüssigkeitsdruck die Verbindung zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem Rohrboden leicht beschädigt wird, ist es schwierig, die Festigkeit und Abdichtung der Verbindung sicherzustellen Anforderungen durch Dehnungsfugen oder Schweißen.

Derzeit ist das Verfahren des kombinierten Aufweitschweißens weit verbreitet. Die Dehnungsfuge und die Schweißstruktur können die durch die Vibration des Rohrbündels verursachten Schäden an der Schweißnaht wirksam dämpfen, Spannungskorrosion und Spaltkorrosion wirksam beseitigen, die Ermüdungsbeständigkeit der Verbindung verbessern und dadurch die Lebensdauer des Wärmetauschers erhöhen ist besser als eine einfache Dehnungsfuge oder Festigkeitsschweißen hat eine höhere Festigkeit und Dichtheit. Gewöhnliche Wärmetauscher verwenden normalerweise die Form des „Stabexpansions-%-Festigkeitsschweißens“; während Wärmetauscher mit rauen Betriebsbedingungen die Form des „Festigkeitsexpansion%-Dichtungsschweißens“ erfordern. Entsprechend der Reihenfolge des Aufweitens und Schweißens im Prozess können Dehnungsverbindungen und -schweißen in zwei Arten unterteilt werden: zuerst Aufweiten und dann Schweißen und zuerst Schweißen und dann Aufweiten.

(1) Das Schmieröl, das sich zuerst ausdehnt und dann schweißt, dringt in den Verbindungsspalt ein und reagiert sehr empfindlich auf Schweißrisse und -poren, wodurch Schweißfehler schwerwiegender werden. Das in den Spalt eingedrungene Öl lässt sich nur schwer reinigen, daher nach der ersten Aufweitung beim Schweißvorgang keine mechanische Aufweitung anwenden. Die Klebeexpansion ist nicht druckbeständig, kann jedoch den Spalt zwischen dem Rohr und dem Rohrloch beseitigen und so die Vibration des Rohrbündels am Schweißteil der Rohröffnung wirksam dämpfen.

Während herkömmliche manuelle oder mechanische Expansionsmethoden die Anforderungen an eine gleichmäßige Expansion nicht erfüllen können, kann die computergesteuerte Methode zur Expansion der Flüssigkeitsblase die Anforderungen an eine gleichmäßige Expansion bequem und gleichmäßig erfüllen. Während des Schweißvorgangs wird das Gas im Spalt durch den Einfluss der Hochtemperaturschmelze schnell erhitzt und ausgedehnt. Wenn diese Hochtemperatur- und Hochdruckgase austreten, wird die Dichtleistung der Festigkeitserweiterung bis zu einem gewissen Grad beeinträchtigt.

(2) Zuerst schweißen und dann ausdehnen. Für den Prozess „Zuerst schweißen“ und „Dehnvorgang“ kommt es in erster Linie auf die Genauigkeit der Rohre und Rohrbodenlöcher des Steuerungssystems und deren gegenseitige Zusammenarbeit an. Wenn der Spalt zwischen dem Rohr und dem Loch in der Rohrplatte klein genug ist, um einen bestimmten Wert zu erreichen, beeinträchtigt der Expansionsprozess die Qualität der Schweißverbindung nicht. Allerdings ist die Fähigkeit der Max-Schweißverbindung, Scherkräften standzuhalten, relativ gering. Wenn die Steuerungstechnik daher bei der Konstruktion von Festigkeitsschweißungen nicht den Standardanforderungen entspricht, kann es zu Überdehnungsfehlern oder Dehnungsschäden an der Schweißverbindung kommen.

Während des Herstellungsprozesses entsteht ein großer Spalt zwischen dem Außendurchmesser des Wärmetauscherrohrs und dem Rohrloch des Rohrbodens, und der Spalt zwischen dem Außendurchmesser jedes Wärmetauscherrohrs und dem Rohrloch des Rohrbodens ist ungleichmäßig entlang der axialen Richtung.

Verklebung mit expandiertem

Das Klebekompensatorverfahren hilft, das Leckageproblem an der Verbindung zwischen dem Wärmetauscherrohr und der Rohrplatte des Wärmetauschers zu lösen. Es ist sehr wichtig, den Klebstoff entsprechend den Arbeitsbedingungen der Klebeverbindung richtig auszuwählen. Während der Prozessumsetzung sollten Prozessparameter entsprechend der Struktur und Größe des Wärmetauschers ausgewählt werden, hauptsächlich einschließlich Härtungsdruck, Härtungstemperatur, Expansionskraft usw., und während des Produktionsprozesses streng kontrolliert werden. Dieser Vorgang ist einfach und unkompliziertumsetzbar, zuverlässig, im tatsächlichen Einsatz von Unternehmen anerkannt und förderungswürdig.

(1) Bei der Verbindungsmethode zwischen den Rohren und den Rohrböden des Rohrbündelwärmetauschers ist es schwierig, die Verbindungsfestigkeit und die Dichtungsanforderungen allein durch die Verwendung herkömmlicher Schweiß- oder Dehnungsverbindungen sicherzustellen.

(2) Die Erforschung der Methode der Dehnungsfugen und des Schweißens wird Unternehmen dabei helfen, die Festigkeit und Abdichtung der Verbindung zwischen den Wärmetauscherrohren und den Rohrböden sicherzustellen und die Lebensdauer der Wärmetauscher meines Landes zu verbessern.

(3) Die Methode der Verklebung und Dehnungsfugen kann zur Lösung von Leckagen und Leckageproblemen beim Verbinden von Wärmetauscherrohren und Rohrböden beitragen. Der Prozess ist einfach, machbar und zuverlässig.

(4) Die Produktionstechnologie des Innenlochschweißens kann als vollständig durchdringende Schweißmethode für die Untersuchung verwendet werden. Die Widerstandsfähigkeit gegen Spalt- und Spannungskorrosion, die Vibrationsfestigkeit und die mechanische Modellleistung der Schweißverbindung sind alle sehr gut. Die interne Management-Qualitätsanalyse von Schweißnähten kann effektiv gesteuert werden, was die Zuverlässigkeit von Schweißnähten verbessert. Erstens eignet es sich besser für die Werbung, Entwicklung und Anwendung in High-End-Unternehmensprodukten.