عملية توصيل أنابيب المبادلات الحرارية وصفائح الأنابيب في المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب

المبادل الحراري كمعدات نقل الحرارة لنقل جزء من حرارة السائل الساخن بين المواد إلى السائل البارد، لديه مجموعة واسعة من التطبيقات في الحياة اليومية للناس والصناعات البترولية والكيميائية والطاقة والأدوية والطاقة الذرية والصناعات النووية. يمكن استخدامه كمعدات مستقلة، مثل السخانات والمكثفات والمبردات وما إلى ذلك؛ ويمكن استخدامه أيضًا كجزء من بعض معدات العمليات، مثل المبادلات الحرارية في بعض المعدات الكيميائية.
خاصة في الصناعة الكيميائية التي تستهلك كمية كبيرة من الطاقة، فإن المبادل الحراري في عملية تبادل ونقل الحرارة في الإنتاج الكيميائي يعد من المعدات التي لا غنى عنها في معدات إنتاج المواد الكيميائية بأكملها ويحتل أيضًا نسبة كبيرة.
المبادل الحراري من وظيفته، من ناحية، التأكد من أن العملية الصناعية للوسط الذي تتطلبه درجة الحرارة المحددة، من ناحية أخرى، هو أيضا لتحسين معدل استخدام الطاقة للمعدات الرئيسية. وفقا لشكلها الهيكلي لمبادل حراري للوحة، ومبادل حراري من نوع الرأس العائم، ومبادل حراري للوحة الأنبوبة الثابتة ومبادل حراري للأنبوب على شكل حرف U وما إلى ذلك. بالإضافة إلى المبادل الحراري اللوحي، فإن الأنواع المتبقية هي المبادل الحراري ذو الغلاف والأنبوب.
نظرًا لأن المبادل الحراري للقشرة والأنبوب يحتوي على مساحة أكبر لنقل الحرارة لكل وحدة حجم، وتأثير نقل الحرارة جيد، وفي الوقت نفسه يتمتع بهيكل متين، والقدرة على التكيف، وعملية التصنيع الناضجة ومزايا أخرى، أصبح الاستخدام الأكثر شيوعًا مبادل حراري نموذجي.
مبادل حراري للقشرة والأنبوب في أنبوب المبادل الحراري ووصلة لوحة الأنبوب
في غلاف وأنبوب المبادل الحراري، يعتبر أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب هو الحاجز الوحيد بين مسار أنبوب المبادل الحراري ودورة الغلاف، ويحدد اتصال أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب بين الهيكل وجودة الاتصال جودة المبادل الحراري و عمر الخدمة، هي عملية تصنيع المبادلات الحرارية هي حلقة وصل حاسمة.
تحدث معظم أضرار وفشل المبادل الحراري في أجزاء توصيل أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب، كما تؤثر جودة وصلات التوصيل بشكل مباشر على سلامة وموثوقية المعدات والمنشآت الكيميائية، لذلك بالنسبة لأنبوب المبادل الحراري للقشرة والأنبوب وأصبحت عملية توصيل لوحة الأنبوب نظام ضمان جودة تصنيع المبادل الحراري في رابط التحكم الأكثر أهمية. في الوقت الحاضر، في عملية تصنيع المبادل الحراري، تكون وصلات أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب بشكل أساسي: اللحام والتمدد والتمدد واللحام واللصق والتمدد وغيرها من الطرق.

1. اللحام
اتصال لحام أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب، نظرًا لمتطلبات المعالجة المنخفضة للوحة الأنبوب، فإن عملية التصنيع بسيطة، وهناك ختم أفضل، واللحام، وفحص المظهر، والصيانة مريحة للغاية، وهو حاليًا مبادل حراري للهيكل والأنبوب أنبوب المبادل الحراري وتوصيل لوحة الأنبوب لطريقة الاتصال الأكثر استخدامًا. في استخدام الوصلات الملحومة، هناك ضمان لختم المفاصل الملحومة وقوة الشد لقوة اللحام ولضمان ختم أنبوب المبادل الحراري وختم لحام توصيل لوحة الأنبوب. بالنسبة لقوة قيود أداء اللحام، فقط من أجل اهتزاز مناسبات التآكل الأصغر وعدم وجود خلوص.
اتصال ملحوم، لا يمكن أن تكون المسافة بين أنبوب المبادل الحراري قريبة جدًا، وإلا فإنها تتأثر بالحرارة، وليس من السهل ضمان جودة اللحام، في حين يجب ترك نهاية الأنبوب مسافة معينة، من أجل المساعدة في تقليل إجهاد اللحام بين بعضها البعض. يجب أن يلبي طول أنبوب المبادل الحراري الممتد خارج لوحة الأنبوب المتطلبات المحددة لضمان قدرة التحمل الفعالة. في طريقة اللحام، وفقًا لمواد أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب، يمكن لحامها عن طريق لحام قوس قضيب اللحام، ولحام TIG، ولحام ثاني أكسيد الكربون وطرق أخرى. لتوصيل أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب بين المتطلبات العالية للمبادل الحراري، مثل ضغط التصميم، ودرجة حرارة التصميم العالية، وتغيرات درجة الحرارة، بالإضافة إلى الخضوع لمبادل حراري للحمل المتناوب، وأنبوب رفيع ومبادل حراري للوحة، وما إلى ذلك. تستخدم لحام TIG.
طرق توصيل اللحام التقليدية، بسبب وجود فجوة بين فتحات لوحة الأنبوب والأنبوب، تكون عرضة للتآكل الخلالي وارتفاع درجة الحرارة، كما أن الضغوط الحرارية المتولدة في الوصلات الملحومة قد تسبب أيضًا تآكل الإجهاد والضرر، وكل ذلك سيجعل فشل المبادل الحراري. في الوقت الحاضر، في الصناعة النووية المحلية، تستخدم صناعة الطاقة الكهربائية والصناعات الأخرى المبادل الحراري، وقد بدأت وصلة أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب في استخدام تكنولوجيا اللحام التجويف، وستعمل طريقة الاتصال هذه على أنبوب المبادل الحراري ونهاية لوحة الأنبوب للحام لحام تجويف حزمة الأنبوب، واستخدام نموذج الاختراق الكامل، والقضاء على نهاية فجوة اللحام، وتحسين مقاومة التآكل للتآكل التخليص ومقاومة القدرة على التآكل الإجهاد. قوة التعب المضادة للاهتزاز عالية، ويمكن أن تتحمل درجات الحرارة العالية والضغط العالي، والخصائص الميكانيكية للمفاصل الملحومة أفضل؛ يمكن أن تكون المفاصل عبارة عن اكتشاف داخلي غير مدمر للعيوب، ويمكن التحكم في الجودة الداخلية للحام، مما يحسن موثوقية اللحام. ومع ذلك، فإن تجميع تكنولوجيا لحام الثقب الداخلي أكثر صعوبة، ومتطلبات عالية لتكنولوجيا اللحام، وتعقيد التصنيع والتفتيش، وتكاليف التصنيع مرتفعة نسبيًا. مع المبادل الحراري لدرجة الحرارة العالية والضغط العالي والتطوير على نطاق واسع، فإن متطلبات جودة التصنيع الخاصة به أعلى وأعلى، وسيتم استخدام تكنولوجيا لحام التجويف على نطاق أوسع.

2. التوسع
التوسيع عبارة عن طريقة تقليدية لتوصيل أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب، واستخدام أدوات التمدد لجعل لوحة الأنبوب وتشوه البلاستيك المرن وملاءمة قريبة، وتشكيل اتصال متين، لتحقيق كل من الختم والمقاومة لتحقيق الغرض. في عملية تصنيع المبادل الحراري، يكون التمدد مناسبًا لعدم وجود اهتزازات شديدة، أو تغيرات مفرطة في درجات الحرارة، أو حالات تآكل إجهادية خطيرة.
عملية التوسيع المستخدمة حاليًا هي بشكل أساسي التمدد الميكانيكي والتمدد الهيدروليكي. توسيع التمدد الميكانيكي المتداول ليس موحدًا، بمجرد فشل اتصال لوحة الأنبوب والأنبوب ثم استخدام أنبوب التمدد لإصلاحه يكون أمرًا صعبًا للغاية؛ استخدام التمدد الهيدروليكي للأكياس السائلة عن طريق التشغيل الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر، بدقة عالية، ويمكن أن يضمن توسيع الضيق بدرجة موحدة من التوحيد والاتصال والموثوقية من التمدد الميكانيكي الجيد. ومع ذلك، فإن متطلبات دقة المعالجة صارمة، لضمان نجاح توسيع المفاصل الكثيفة تواجه أيضًا بعض الصعوبات، إذا كان فشل إصلاح التوسعة أكثر صعوبة أيضًا.
3. التوسيع واللحام
عندما تكون درجة الحرارة والضغط مرتفعين، وفي التشوه الحراري والصدمة الحرارية والتآكل الحراري وضغط السوائل، من السهل جدًا أن يتلف أنبوب المبادل الحراري ووصلة لوحة الأنبوب، باستخدام التمدد أو اللحام يصعب ضمان قوة الاتصال ومتطلبات الختم. تستخدم حاليا على نطاق واسع طريقة التوسع واللحام. يمكن لهيكل التوسيع واللحام أن يخفف بشكل فعال تلف اهتزاز الشعاع الذي يلحق باللحام، ويمكن أن يزيل بشكل فعال تآكل الإجهاد وتآكل الشقوق، ويحسن مقاومة التعب للمفصل. يؤدي ذلك إلى تحسين عمر خدمة المبادل الحراري، وله قوة وختم أعلى من اللحام البسيط أو اللحام القوي. بالنسبة للمبادلات الحرارية العادية، يتم استخدامها عادةً على شكل "لحام بقوة التمدد بنسبة %"؛ بينما يتطلب استخدام الظروف القاسية للمبادل الحراري استخدام نموذج "لحام الختم بنسبة تمدد القوة". ويمكن تقسيم التمدد واللحام حسب التمدد واللحام في ترتيب العملية إلى التمدد الأول بعد اللحام واللحام بعد التمدد الأول بنوعين.
(1) التمدد الأول بعد تمدد اللحام لزيت التشحيم المستخدم سوف يخترق فجوة المفصل، ولديه حساسية قوية لشقوق اللحام والمسامية وما إلى ذلك، مما يجعل ظاهرة عيوب اللحام أكثر خطورة. وهذه الاختراقات في فجوة الزيت يصعب إزالتها نظيفة، لذا لا ينبغي استخدام التمدد الأول بعد عملية اللحام في طريقة التمدد الميكانيكي. إن استخدام لصق التمدد ليس مقاومًا للضغط، ولكنه يمكن أن يزيل الفجوة بين الأنبوب وفتحات أنبوب لوحة الأنبوب، لذلك يمكن أن يخفف بشكل فعال اهتزاز حزمة الأنبوب إلى الجزء الملحوم من فم الأنبوب.
ومع ذلك، فإن استخدام التحكم اليدوي أو الميكانيكي التقليدي لطريقة التوسيع لا يمكن أن يحقق متطلبات توسعة موحدة، كما أن استخدام ضغط التمدد الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر بواسطة طريقة توسيع كيس السائل يمكن أن يكون مناسبًا وموحدًا لتحقيق متطلبات التوسيع. في اللحام، بسبب تأثير ارتفاع درجة حرارة المعدن المنصهر، يتم تسخين غاز الفجوة والتوسع السريع، وهذه الغازات ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي في تسرب قوة توسع أداء الختم سوف تسبب بعض الضرر.
(2) اللحام الأول ثم التوسيع للحام الأول ثم توسيع العملية، المشكلة الأساسية هي التحكم في دقة فتحة الأنبوب ولوحة الأنبوب وتنسيقها. عندما تكون الفجوة بين الأنبوب وفتحة لوحة الأنبوب صغيرة إلى قيمة معينة، فإن عملية التوسيع لن تضر بجودة الوصلة الملحومة. لكن قدرة فتحة اللحام على تحمل قوة القص ضعيفة نسبيًا، وبالتالي فإن قوة اللحام، إذا لم يكن التحكم يرقى إلى المتطلبات، فقد يؤدي ذلك إلى فشل الإفراط في التمدد أو تلف التمدد في المفصل الملحوم.
في عملية التصنيع، هناك فجوة كبيرة بين القطر الخارجي لأنبوب المبادل الحراري وفتحة أنبوب لوحة الأنبوب، والقطر الخارجي لكل أنبوب مبادل حراري وفجوة فتحة أنبوب لوحة الأنبوب على طول الاتجاه المحوري ليست موحدة. عند اكتمال توسع اللحام، يجب أن يتزامن الخط المركزي للأنبوب مع الخط المركزي لفتحة لوحة الأنبوب لضمان جودة المفصل، إذا كانت الفجوة كبيرة، بسبب صلابة الأنبوب، فإن تشوه التمدد المفرط سوف يؤدي إلى تلف المفاصل الملحومة، أو حتى التسبب في إزالة وصلات اللحام.
4. الغراء بالإضافة إلى وصلة التمدد
تساعد عملية اللصق والتوسيع في حل مشاكل تسرب وتسرب أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب في وصلة المبادل الحراري، ومن المهم أن يتم لصقها وفقًا لظروف العمل الخاصة بالاختيار الصحيح لعامل اللصق. في عملية تنفيذ العملية، يجب دمجها مع هيكل وحجم المبادل الحراري لاختيار معلمات عملية جيدة، بما في ذلك ضغط المعالجة، ودرجة حرارة المعالجة، وقوة التمدد، وما إلى ذلك، وفي عملية الإنتاج يتم التحكم فيها بشكل صارم. هذه العملية بسيطة، وسهلة التنفيذ، وموثوقة، وقد تم الاعتراف بها في الاستخدام الفعلي للمؤسسة، ولها قيمة الترويج.
(1) في قذيفة وأنبوب مبادل حراري أنبوب وأنبوب لوحة مبادل حراري طريقة الاتصال، وحدها باستخدام اللحام التقليدي أو التوسع من الصعب ضمان قوة الاتصال ومتطلبات الختم.
(2) طريقة التوسيع واللحام تساعد على ضمان قوة وختم الاتصال بين أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب، وتحسين عمر خدمة المبادل الحراري.
(3) تساعد طريقة اللصق والتوسيع على حل مشكلة التسرب والتسرب عند توصيل أنبوب المبادل الحراري ولوحة الأنبوب، وتكون العملية بسيطة وسهلة وموثوقة.
(4) كطريقة لحام كاملة الاختراق، تتمتع تقنية لحام الثقب الداخلي بمقاومة جيدة للتآكل الخلالي والتآكل الناتج عن الإجهاد، وقوة كلال الاهتزاز والخصائص الميكانيكية للمفاصل الملحومة؛ يمكن التحكم في الجودة الداخلية للمفاصل الملحومة، مما يحسن موثوقية المفاصل الملحومة، وهو أكثر ملاءمة للتعميم والتطبيق في المنتجات المتطورة في المقام الأول.