管板尺寸对凝汽器性能影响的研究

以某凝汽器为研究对象,利用数值模拟的方法,通过改变凝汽器管束布管空间——管板的高宽比研究管板尺寸对凝汽器壳侧蒸汽流动以及凝汽器压力的影响。计算结果表明,提高凝汽器管板的高宽比,凝汽器壳侧的蒸汽未凝结量先是增加,后又减少,凝汽器压力亦是先提高后降低,分析表明,在工程上可接受的管板高宽比范围内,存在一个高宽比不理想的极值。就本文算例而言,1.5:1的管板高宽比对改善凝汽器性能不利,而该凝汽器原有1.65:1的管板高宽比较为合理。

大型立式换热器管束重量对管板强度的影响

揭示了立式换热器中管板管束系统的重量对管板强度的影响关系。分析表明:对大型立式换热器由质量载荷作用折算的当量压力虽不很大,但其引起的管板应力却十分可观,可能成为管板设计厚度的控制因素。现行标准GB 151中对此没有涉及,但在工程设计中应该加以考虑。

热交换器管子与管板尺寸偏差分析

为了研究热交换器管子与管板发生间隙腐蚀时的间隙大小,基于标准GB/T 151—2014《热交换器》中规定的换热管外径及管板管孔允许偏差,对一、二级管束换热管外径与管板管孔直径构成的间隙尺寸范围进行了确定,并分析了二者分别与相应允许偏差的关系。结果表明:一、二级管束平均间隙分别在0.23~0.60 mm和0.28~0.65 mm,并且一级管束的允许偏差更具稳定性。另外,随着管束管板管孔直径的增大,要将偏差值适当降低,以保证换热管与管板管孔的焊接质量和贴胀效果。

几类有色金属换热管与管板管孔的尺寸偏差分析

按照GB/T 151—2014《热交换器》内的要求和相关参数,简述了换热管与管板的连接方式,着重分析对比了铝、铜、钛、镍4种有色金属的换热管外径允许偏差、管板管孔允许偏差以及换热管与管板管孔配合间隙与管孔直径大小之间的关系。影响尺寸偏差的因素主要有材料的强度、切削性等,偏差变化过大会影响换热管与管板的连接质量,还可能发生缝隙腐蚀,容易出现腐蚀泄漏,影响换热器的性能。对比分析得知:铝制和铜制换热管与管板之间的平均间隙变化相对较小,在胀接过程中胀接力变化较小,对制造厂的加工精度要求不高,加工成本较小,并且其最大间隙的变化幅度也相对较小,若采用强度焊来连接换热管与管板,比较容易焊接。在只考虑尺寸偏差的情况下,铝制和铜制换热管与管板连接处不会发生缝隙腐蚀。

大型奥氏体不锈钢锻件的晶粒尺寸控制

针对大型F316H奥氏体不锈钢锻件塑性变形抗力大,锻造工艺不当易导致开裂、粗晶和混晶等难题,开展晶粒粗化实验、高温拉伸和高温压缩实验,以研究材料晶粒的长大规律、热塑性及临界变形量对动态再结晶的影响。实验结果表明:当变形温度高于1050℃时,晶粒尺寸随着保温时间的延长不断增大,变形温度越高,晶粒尺寸长大趋势越明显。随着变形温度的升高,材料的抗拉强度逐渐变小,塑性抗力逐渐减小。同一变形温度下,随着变形程度的增加,动态再结晶程度随之增大。相同变形量下,随着变形温度的升高,动态再结晶更充分,晶粒尺寸更为细小,晶粒数量大幅增加。根据实验结果制定了直径为Φ5800 mm的管板锻件的锻造工艺,经实际生产验证,取得了较好的实施效果。