CN205519153U - 一种柔性强度胀接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及管板和换热板的连接技术，具体为一种柔性强度胀接结构。解决了现有的胀接结构不能保证换热管和管板的密封性及换热管轴向机械及温差载荷设计要求的技术问题。一种柔性强度胀接结构，包括管板和换热管，其中管板上开有用于插入换热管的管孔，沿管孔内壁开有两个围绕管孔内壁一周且相互平行的凹槽，凹槽的深度为0.8mm，宽度为10mm；两凹槽中心距为8‑10mm，凹槽端部距离管板管侧表面20 mm，换热管的一端由管板的一端插入管孔后再从管孔的另一端露出且露出管板另一端表面3‑4 mm。本实用新型特别适用于柔性液压胀情况下管板与换热管的强度胀接，保证了管板与换热管之间的密封性能及抗拉强度，可广泛应用于厚管板及有缝隙腐蚀的场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及管板和换热板的连接技术，具体为一种柔性强度胀接结构。
背景技术
换热器作为工艺过程必不可少的单元设备，广泛的应用于石油、化工、动力、机械、制药等工程领域中，换热管与管板的连接方式是换热器制造中的一个关键，选择合适的连接方式将起到事半功倍的作用。换热器的胀接一般采用机械胀接和液压胀接，对于胀接工艺，在GB151-2014《热交换器》中对开槽的结构尺寸作了具体的规定，规定强度胀接的槽宽为3 mm，深度为0.5 mm，槽离管板表面距离为8 mm，相邻槽间距为6 mm。以上规定是人们多年来对机械胀管经验的总结，然而随着制造工艺的更新、生产效率的需求液压胀逐渐替代了传统的机械胀接，但是液压胀接时管板里的环槽尺寸却没有相应的标准。而在GB151-2014中也仅仅规定采用柔性胀接工艺时的开槽宽度等于（d为换热管外径，为换热管壁厚），且不得大于13 mm。但并未提及开槽的具体尺寸，如槽深、槽离管板表面的距离和相邻槽间距，这些参数均会对液压胀接的效果产生影响。当较厚管板采用柔性液压胀时，若仍延续之前的标准就容易导致开槽不明显严重影响产品的质量。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种柔性强度胀接结构，该结构改变了传统的开槽结构，克服了用于新型液压胀时管板开槽不明显，不能保证换热管和管板的密封性及换热管轴向机械及温差载荷设计要求的技术问题。该结构减小了管板的变形，适用于厚管板及有缝隙腐蚀的场合。
本实用新型是这样实现的：一种柔性强度胀接结构，包括管板和换热管，其中管板上开有用于插入换热管的管孔，沿管孔内壁开有两个围绕管孔内壁一周且相互平行的凹槽，凹槽的深度为0.8mm，宽度为10mm；两凹槽中心距为8-10mm，凹槽端部距离管板管侧表面20 mm，换热管的一端由管板的一端插入管孔后再从管孔的另一端露出且露出管板另一端表面3-4 mm。
更进一步技术方案是：所述管板厚度为140-160 mm（图1中的δ部分）。
所述换热管的直径为30-35 mm，壁厚大于3 mm。
所述凹槽为环形槽。
管板的非胀结部分的长度为3mm且位于管板一端的壳层处；管板其余部分为胀结部分。
所述管孔与管板连接表面有倒角。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该结构对原开槽结构进行改进，特别适用于柔性液压胀情况下厚管板与换热管的强度胀接，保证了管板与换热管之间的密封性能及抗拉强度，可广泛的应用于厚管板及有缝隙腐蚀的场合，减少人力消耗和制造成本。
附图说明
图1是本实用新型一种柔性强度胀接结构示意图。
图1中包括：1-管板，2-换热管，3-凹槽。
具体实施方式
如图1所示，一种柔性强度胀接结构，包括管板1和换热管2，其中管板1上开有用于插入换热管2的管孔，沿管孔内壁开有两个围绕管孔内壁一周且相互平行的凹槽3，凹槽3的深度为0.8mm，宽度为10mm；两凹槽3中心距为8-10mm，凹槽3端部（图1中的a，即凹槽底部最靠两侧的部分）距离管板1管侧表面20 mm，换热管2的一端由管板1的一端插入管孔后再从管孔的另一端露出且露出管板1另一端表面3-4 mm（管板左端）。上述换热管采用柔性液压强度胀与管板进行密封，利用此种胀接结构对换热管与管板进行胀接，前期工作必须到位，包括管端、管孔的清理以及管端的退火，胀接时胀接压力调节到300Mpa到320Mpa之间即可，胀接完毕后以9Mpa的压力进行试压，管头基本不用密封焊即可保证管头不泄露。
管板1的非胀结部分的长度为3mm且位于管板1一端的壳层处（图1中n表示）；管板1其余部分为胀结部分（图中的m部分）。
由于换热设备逐渐向大型化、高腐蚀、高温度和高压力方向发展，特别是对于使用温度高于300℃的换热设备，材料的蠕变会使挤压残余应力逐渐消失，导致连接的可靠性下降，甚至发生管子与管板脱落，传统的机械胀接已经远远不能满足此类换热器制造，此类换热器必须采用高压力的强度胀接才能完成。然而目前对采用柔性胀接时管板上的环槽却没相应的标准，此结构是经过长期的试验而得出的，同时也运用在相关设备上取得了不错的效果。
Claims (6)
1.一种柔性强度胀接结构，其特征在于，包括管板（1）和换热管（2），其中管板（1）上开有用于插入换热管（2）的管孔，沿管孔内壁开有两个围绕管孔内壁一周且相互平行的凹槽（3），凹槽（3）的深度为0.8mm，宽度为10mm；两凹槽（3）中心距为8-10mm，凹槽（3）端部距离管板（1）管侧表面20mm，换热管（2）的一端由管板（1）的一端插入管孔后再从管孔的另一端露出且露出管板（1）另一端表面3-4 mm。
2.如权利要求1所述的一种柔性强度胀接结构，其特征在于，所述管板（1）厚度为140-160 mm，所述换热管（2）的直径为30-35 mm，壁厚大于3 mm。
3.如权利要求1或2所述的一种柔性强度胀接结构，其特征在于，所述凹槽（3）为环形槽。
4.如权利要求1或2所述的一种柔性强度胀接结构，其特征在于，管板（1）的非胀结部分的长度为3mm且位于管板（1）一端的壳层处；管板（1）其余部分为胀结部分。
5.如权利要求1或2所述的一种柔性强度胀接结构，其特征在于，所述管板（1）与换热管（2）的胀接压力300Mpa-320Mpa。
6.如权利要求4所述的一种柔性强度胀接结构，其特征在于，所述管板（1）与换热管（2）的胀接压力300Mpa-320Mpa。
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