Comment le tube d'échange thermique est-il relié à la plaque tubulaire ?

La forme de connexion du tube d'échange thermique et de la plaque tubulaire comprend principalement l'expansion, le soudage, le soudage d'expansion, etc. Le joint d'expansion se réfère à l'expansion de la performance d'étanchéité et de la résistance à la traction de la connexion entre le tube d'échange de chaleur et la plaque tubulaire. Il s'appuie sur la déformation plastique de l'extrémité du tube pour résister à la force de traction. La contrainte résiduelle après l'expansion du tube s'affaiblit progressivement lorsque la température augmente, de sorte que les performances d'étanchéité et la résistance de la connexion entre le tube et la plaque tubulaire diminuent. Par conséquent, l'expansion de la force convient à la pression de conception est inférieure ou égale à 4MPa, la température de conception est inférieure ou égale à 300℃. L'expansion de la résistance ne doit pas être utilisée en cas de vibration sévère, de grande différence de température ou de corrosion sous contrainte évidente pendant le fonctionnement.

Lors de l'expansion du tube, la dureté du tube doit être inférieure à celle de la feuille de tube. L'écart entre le tuyau et le tuyau et la rugosité du tuyau influent sur la qualité du tuyau à expansion. La surface rugueuse du trou du tuyau peut produire une grande force de friction et n'est pas facile à arracher, mais il est facile de produire des fuites. Il est strictement interdit d'avoir une rainure longitudinale à la surface du trou du tube. La surface lisse du trou du tube n'est pas facile à fuir, mais facile à arracher. En général, la rugosité de la surface doit être inférieure ou égale à 12,5μm. Il existe deux types de trous de tube : les trous et le rainurage annulaire, le premier étant illustré dans la figure (a) ci-dessous, et le second dans les figures (b) et (c) ci-dessous.

Après le rainurage, le tubes en acier sont comprimés dans les rainures lors de l'expansion, ce qui peut améliorer la résistance à l'arrachement et les performances d'étanchéité. Le nombre de fentes annulaires dans le trou du tube dépend de l'épaisseur de la plaque tubulaire. En règle générale, une fente est ouverte lorsque l'épaisseur est inférieure à 25 mm, et deux fentes sont ouvertes lorsque l'épaisseur est supérieure à 25 mm. Lorsque la plaque tubulaire est épaisse ou pour éviter la corrosion des interstices, la structure présentée dans la figure suivante (d) peut être utilisée, la plaque tubulaire composite et le tube d'échange de chaleur peuvent également être élargis, lorsque le revêtement est supérieur ou égal à 8 mm, il doit être placé dans la rainure du trou tubulaire, la structure est présentée dans la figure suivante (e).

Le soudage de résistance vise à assurer l'étanchéité et la résistance à la traction du tube d'échange thermique et de la connexion de la plaque tubulaire ; il s'agit du type de connexion de plaque tubulaire le plus utilisé. La fabrication du soudage de résistance est simple, la capacité de traction est forte, en cas de défaillance de la partie soudée, il est possible de procéder à une réparation secondaire par soudage, ce qui est plus pratique pour le tube d'échange thermique. L'utilisation du soudage par résistance n'est pas limitée par la pression et la température, mais il n'est pas adapté aux vibrations importantes ou à la corrosion des interstices. La forme générale du soudage de résistance est illustrée dans la figure (a) ci-dessous. Afin d'éviter l'accumulation de liquide autour de l'extrémité du tuyau, la structure illustrée à la figure (b) ci-dessous est souvent utilisée. La structure illustrée à la figure (c) ci-dessous est généralement utilisée lorsque la tôle tubulaire est en acier inoxydable.

La performance d'étanchéité du joint entre le tube et la plaque tubulaire doit être élevée, ou il y a de la corrosion de dégagement, résister à de fortes vibrations et à d'autres occasions, l'expansion ou le soudage seul ne peut pas répondre aux exigences, la combinaison des deux peut fournir une résistance suffisante et une bonne performance d'étanchéité. La combinaison de l'expansion et du soudage peut être divisée en deux types selon la séquence d'expansion et de soudage : l'expansion et le soudage après l'expansion. La méthode d'expansion générale entraîne inévitablement des taches d'huile dans la fente du joint, qui sera soudée après l'expansion. Ces taches d'huile et l'air présent dans l'espace réduisent la qualité de la soudure.

Souder avant la dilatation risque d'endommager la soudure. À l'heure actuelle, il n'existe aucune disposition uniforme concernant le choix des deux ordres. Si le premier soudage a lieu après l'expansion, il convient de limiter la position d'expansion de l'extrémité du tube, généralement en contrôlant la surface de la plaque tubulaire à 15 mm au-dessus de l'étendue de l'expansion. La première expansion et le soudage adoptent généralement la forme de l'expansion de résistance et du soudage d'étanchéité. L'expansion de la résistance assure la performance d'étanchéité du tube et de la plaque tubulaire, en fournissant une résistance à la traction suffisante, et le soudage du joint assure encore la performance d'étanchéité du tube et de la plaque tubulaire. La structure est illustrée dans la figure (a). Le soudage de résistance assure la performance d'étanchéité du tube et de la plaque tubulaire, en fournissant une résistance à la traction suffisante, et l'expansion par collage élimine l'espace entre le tube et le trou du tube pour assurer la performance d'étanchéité. La structure est illustrée à la figure (b).

Par essence, l'expansion explosive est également une sorte d'expansion de la force, cette dernière adopte généralement l'expansion à rouleaux, la première utilise l'explosif dans un laps de temps très court pour produire une onde de choc de gaz à haute pression afin de fixer fermement le tuyau à l'orifice du tube. Expansion explosive et efficacité de connexion élevées, pas besoin d'huile de lubrification, facile à souder après l'expansion, grande résistance à la traction, faible élongation et déformation axiale.

L'expansion explosive convient aux tubes à paroi mince, aux tubes de petit diamètre et à l'expansion des feuilles de tubes de grande épaisseur, aux fuites à l'extrémité des tubes d'échange thermique, l'expansion mécanique est difficile à réparer.