Come è collegato il tubo di scambio termico con il foglio di tubi?

La forma di connessione del tubo di scambio termico e della piastra tubiera comprende principalmente l'espansione, la saldatura, la saldatura ad espansione, ecc. Il giunto di espansione della forza si riferisce all'espansione delle prestazioni di tenuta e della resistenza alla trazione della connessione tra il tubo di scambio termico e la piastra tubiera. Si basa sulla deformazione plastica dell'estremità del tubo per resistere alla forza di trazione. Le tensioni residue dopo l'espansione del tubo si indeboliscono gradualmente con l'aumento della temperatura, per cui le prestazioni di tenuta e la resistenza del collegamento tra il tubo e il foglio tubiero diminuiscono. Pertanto, l'espansione della resistenza è adatta per una pressione di progetto inferiore o uguale a 4MPa e una temperatura di progetto inferiore o uguale a 300℃. L'espansione della resistenza non deve essere utilizzata in caso di forti vibrazioni, grande differenza di temperatura o evidente corrosione da stress durante il funzionamento.

Quando si espande il tubo, la durezza del tubo deve essere inferiore a quella della lamiera del tubo. Lo spazio tra il tubo e il tubo e la levigatezza del tubo influiscono sulla qualità del tubo in espansione. La superficie ruvida del foro del tubo può produrre una grande forza di attrito e non è facile da staccare, ma è facile che produca perdite. È severamente vietato che la superficie del foro del tubo presenti una scanalatura longitudinale passante. La superficie liscia del foro del tubo non è facile da perdere, ma è facile da staccare. In genere, la rugosità della superficie deve essere inferiore o uguale a 12,5μm. Esistono due tipi di fori per tubi: i fori e le scanalature anulari; i primi sono mostrati nella figura (a) qui sotto, mentre i secondi sono mostrati nelle figure (b) e (c) qui sotto.

Dopo la scanalatura, il tubi in acciaio vengono schiacciati nelle scanalature durante l'espansione, migliorando così la resistenza al distacco e le prestazioni di tenuta. Il numero di scanalature anulari nel foro del tubo dipende dallo spessore della piastra tubolare. In generale, si apre una scanalatura quando lo spessore è inferiore a 25 mm e due scanalature quando lo spessore è superiore a 25 mm. Quando la piastra tubiera è spessa o per evitare la corrosione della fessura, si può utilizzare la struttura mostrata nella figura seguente (d); la piastra tubiera composita e il tubo di scambio termico possono anche essere espansi, quando il rivestimento è maggiore o uguale a 8 mm, dovrebbe essere nella scanalatura sul foro del tubo, la struttura è mostrata nella figura seguente (e).

La saldatura di forza si riferisce a garantire le prestazioni di tenuta e la resistenza alla trazione del tubo di scambio termico e del collegamento con il foglio di tubi, è il tipo di collegamento con il foglio di tubi più utilizzato. La fabbricazione della saldatura di forza è semplice, la capacità di trazione è forte, come il guasto della parte saldata, può essere una saldatura secondaria di riparazione, più conveniente per il tubo di scambio termico. L'uso della saldatura di forza non è limitato dalla pressione e dalla temperatura, ma non è adatto per l'occasione di grandi vibrazioni o di corrosione della fessura. La forma generale della saldatura di resistenza è illustrata nella figura (a) seguente. Per evitare l'accumulo di liquidi intorno all'estremità del tubo, viene spesso utilizzata la struttura illustrata nella figura (b). La struttura mostrata nella figura (c) seguente è generalmente utilizzata nel caso in cui la lamiera dei tubi sia in acciaio inossidabile.

Le prestazioni di tenuta del giunto tra il tubo e la piastra tubiera devono essere elevate, oppure la corrosione del gioco, la resistenza a forti vibrazioni e altre occasioni; l'espansione o la saldatura singole non possono soddisfare i requisiti, mentre la combinazione delle due operazioni può fornire una resistenza sufficiente e buone prestazioni di tenuta. La combinazione di espansione e saldatura può essere suddivisa in due tipi in base alla sequenza di espansione e saldatura: espansione e saldatura dopo l'espansione. Il metodo di espansione generale comporta inevitabilmente la presenza di macchie d'olio nella fessura del giunto, che verrà saldato dopo l'espansione. Queste macchie d'olio e l'aria presente nella fessura ridurranno la qualità della saldatura.

Saldare prima dell'espansione, causerà danni alla saldatura. Attualmente non esistono disposizioni uniformi per la scelta dei due ordini. Nell'ingegneria reale, come l'espansione dopo la saldatura, prima della saldatura dovrebbe essere pulito l'olio; se la prima saldatura dopo l'espansione, dovrebbe essere un limite alla posizione di espansione dell'estremità del tubo, in genere per controllare dalla superficie della piastra del tubo 15 mm sopra la portata di espansione. La prima espansione e la successiva saldatura adottano generalmente la forma dell'espansione di forza e della saldatura di tenuta. L'espansione della resistenza assicura le prestazioni di tenuta del tubo e della piastra tubiera, fornendo una sufficiente resistenza alla trazione, mentre la saldatura di tenuta assicura ulteriormente le prestazioni di tenuta del tubo e della piastra tubiera. La struttura è illustrata nella figura (a). La saldatura di forza assicura le prestazioni di tenuta del tubo e del foglio tubiero, fornendo una sufficiente resistenza alla trazione, e l'espansione dell'incollaggio elimina lo spazio tra il tubo e il foro del tubo per garantire le prestazioni di tenuta. La struttura è illustrata nella figura (b).

In sostanza, l'espansione esplosiva è anche un tipo di espansione di forza, quest'ultima di solito adotta l'espansione a rulli, la prima utilizza l'esplosivo in un periodo di tempo molto breve per produrre un'onda d'urto di gas ad alta pressione per rendere il tubo saldamente attaccato al foro del tubo. Elevata espansione esplosiva ed efficienza di connessione, nessuna necessità di olio lubrificante, facilità di saldatura dopo l'espansione, grande resistenza alla trazione, piccolo allungamento assiale e deformazione.

L'espansione esplosiva è adatta ai tubi a parete sottile, ai tubi di piccolo diametro e all'espansione della lamiera del tubo di grande spessore, alla perdita dell'estremità del tubo di scambio termico, mentre l'espansione meccanica è difficile da riparare.