膨脹節是固定管板換熱器中重要的撓性補償元件。膨脹節可以避免殼體和換熱管拉伸破壞,換熱管失穩,換熱管從管板上拉脫等問題,不僅可以降低殼體與換熱管的軸向載荷,且可降低熱膨脹差所引起的管板應力,從而適當地減薄管板厚度。因此,膨脹節在殼體和換熱管之間的連接起著重要作用。下面小七帶你了解一下固定管板換熱器中膨脹節的選材及設計依據。
膨脹節的形式較多,按截面的形狀,有U 型、Ω形,S 型等,在固定管板式換熱器中,采用最多也最普遍的是U 形波形膨脹節,? 在進行固定管板換熱器的管板計算時,按有溫差的各種工況計算出的殼體軸向應力σc,換熱管的軸向應力σt,換熱管與管板之間的拉應力q 中有一個不能滿足強度(或穩定)條件時,就需要考慮設置膨脹節。
? 在管板強度校核計算時,可能需要很厚的管板,此時可考慮設膨脹節以減薄管板,但要從材料情況,制造難度,經濟合理綜合評估而定。
膨脹節的波數
在固定管板換熱器的工程設計中,常采用單波膨脹節,當要求補償能力較大時,可采用雙波或多波膨脹節(最多可同時設置6 個波
當由于所需軸向補償量很大時,可以增加膨脹節的波數(最多可同時設置6 個波)。此外,為減小膨脹節的設置數量而又能保證滿足較大補償量的要求,可在室溫狀態下安裝時對膨脹節采取預拉或預壓措施。
如在工作狀態下膨脹節為軸向拉伸,則在安裝時對其進行預壓縮,反之預拉伸,使其在工作狀態時由安裝時的預變形值進行回彈而減少膨脹節在工作時軸向位移量e 過大而引起較大的應力。
壓力容器用膨脹節波紋管的成形方法
整體成形方法:
(a) 液壓成形,包括多波一次成形和半波連續成形;
(b) 機械成形,包括脹接、液壓和旋壓成形。
半波成形組焊方法:
此方法系采用板料分瓣拼焊,半波整體沖壓成形,然后采用兩個半波件焊接而成。如GB16749中的HF 型和HZ 型的半層波紋管。
熱處理
(a) 冷作成形的碳素鋼、低合金鋼膨脹節需進行消除冷作殘余應力熱處理。
(b) 奧氏體不銹鋼膨脹節冷成形后不做熱處理。熱成形的不銹鋼膨脹節應進行固溶化處理。
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