折流板(支持板)管孔直徑及公差
折流板管孔直徑及公差決定了與換熱管之間的間隙,當該間隙為0.4和0.8時旁路的流體可達15%-30%,間隙過大,不僅降低了換熱器的傳熱性能,而且因換熱管支撐削弱而對管束防震不利,密封墊,間隙過小又給換熱管穿管和換管造成困難,當該間隙由1mm增加到1.4mm時,殼程給熱系數和換熱器的總傳熱系數分別降低3%-7%和2%-6%,間隙值下降到0.6mm時,給熱系數和總傳熱系數分別增大4%-11%和3%-9%。
管板孔直徑及公差
管板孔直徑及公差的大小決定了與換熱管之間的間隙,該間隙過大,將增加脹接管端的冷作硬化程度,易產生應力腐蝕。由于脹緊度過大也易使換熱管脹不牢,甚至脹裂,同時也不利于換熱管與管板的對中和焊接.間隙過小易導致脹管困難.在特殊情況下,例如,為減輕奧氏體不銹鋼管的應力腐蝕傾向,必須采取緊配合(使間隙值更小的特殊配合)。
換熱管與管板的連接工藝
換熱管與管板連接接頭的泄漏問題比較普遍,據統計約占換熱器總泄漏數的84.1%,接頭泄漏點的99.3%,其中脹緊度控制不當是主要原因之一。
脹接工藝
管子脹接連接的機械強度主要與管孔結構和脹管率大小有關,管孔結構有以下3種形式:光孔-不開槽;
1、槽孔-用于管板厚度≤25mm。
2、槽孔-用于管板厚度>25mm。
1、脹緊度的選取
不同的管徑有不同的脹緊度要求,欠脹不能保證連接密度的可靠性和必須的拉脫力,過脹又因管板的塑性變形或管子的嚴重減薄帶來連接的松弛,甚至有時造成管子脹裂。脹接度的大小一般是以管子減薄率來表示的。ε=[di′-(di+c)]/2t×100式中:ε為管子壁厚減薄率(%)；di′為脹后管內徑(mm)；di為脹前管內徑(mm)；t為管子壁厚(mm)；c為脹前管孔與管子之間的間隙(mm)。脹緊度的選取,對于中低壓設備ε=1.3%-1.9%,高壓設備可選取ε=2%-2.3%,如管子直徑較大或管子剛度較好,材料較硬,脹緊度可適當提高一點。
2、脹接順序脹接前,應先檢查管孔與管端的結合表面是否有油漬和異物存在,管端硬度是否低于管板的硬度(硬度差約為HB26左右),脹接的環境溫度不低于-10℃,脹接合金鋼管時還應提高環境溫度。管子脹在管板上后,由于管子的伸長,在管子連接處會產生附加應力,如脹接順序不合理,將會導致接頭上過大的附加應力和管板過大的變形,從而降低脹接接頭的質量,在脹第二塊管板時,一般認為合理的順序是從管板最外層管子開始,逐步脹到中心,否則中心部位管子拉應力增加很多,甚至破壞。脹接潤滑劑,目前大多采用煤油和機油,美國金屬學會規定,脹接時可以使用不含硫的礦物或豬油,含硫的潤滑油有脆化作用(特別是對于鎳管),也不能使用含鉛的油,因為鉛難于清洗干凈。焊接工藝焊接不僅密封可靠,而且不存在脹接的高溫目前多采用先焊后脹。如采用先脹后焊,則在焊接收弧時由于空氣排不出去會引起氣孔,夾渣等缺陷,影響管子接頭的質量。