[实用新型]液压胀接小管径厚壁管复合管板

说明书

技术领域

本实用新型涉及换热器换热管，小管径与管板胀接连接的小管径厚壁管复合管板，尤其是一种胀接连接的板管，广泛应用于换热器制造加工行业。

背景技术

换热器是化工行业中的核心设备，常规换热器为单管板换热器，在使用过程换热管与管板的焊接接头出现泄漏而导致大量损失。光电新能源在国内兴起，光电新能源多晶硅行业涉及特殊的工艺过程。该工艺过程中不允许换热器两程介质混合，而大量使用双管板换热器。双管板换热器通过内外管板实现两程完全隔绝要。而双管板结构带来制造困难，外管板采用焊接、胀接或胀焊结合实现换热管与管板连接，而换热管与内管板只能采用胀接实现连接和密封。换热管与内管板采用强度胀接，具有很高的要求。本工艺应用到多晶硅换热器制造中，促进了光电新能源多晶硅行业的发展。

发明内容

本实用新型目的是：提出一种液压胀接小管径厚壁管复合管板，通过液压胀接实现小管径厚壁管与管板强度胀接，达到连接强度和接头的密封性要求，满足多晶硅生产工艺流程的需要。

本实用新型的技术方案是：液压胀接小管径厚壁管复合管板，在小管径厚壁管上复合管板；其特征是1)小管径厚壁管的管径为φ19±5mm，管壁厚度为2.77±1mm。2)管板厚度为44±10mm，与同类型强度胀接结构的管板相比，该管板相对较薄，胀接易导致管板变形；3)换热管与管板同为材质304L，换热管与管板材料强度接近，胀接过程中管子与管板易同时出现塑性变形，管板弹性回弹少，胀接密封性小；4)管孔间管桥宽度为5.6～5.7mm，管桥很小，胀接时易对周围换热管胀接质量产生影响，胀接时使管桥产生塑性变形，胀接压力撤销后管桥回弹，使周围已胀的换热管与管板的残余接触应力减小，密封性能降低。5)管槽尺寸间隔8-10mm，管槽深度0.5mm～1.0mm。6)以双管板设备将内管板与换热管胀接连接，胀接位置远离换热管管端，胀接操作及胀接质量检验难度很大。换热管管径小，换热管管壁厚度大，胀管需要很大的压力才能换热管产生变形。

本实用新型有益效果是：这是一种液压胀接小管径厚壁管复合管板，可满足多晶硅生产工艺流程的需要。

附图说明

图1是本实用新型胀接示意图：

换热管1，管板2，槽3，管子与管板间隙4(胀接之前)

具体实施方式

下面具体说明本实用新型的实施方式。

1)换热管质量要求

换热管规格为φ19×2.77mm

换热管穿入管板前胀接段进行表面酸洗、抛光处理。换热管逐根测量(外径、内径、厚度)，外径公差控制为φ19±0.15mm，厚度公差控制为2.77±0.1mm，尺寸均匀。换热管管径和壁厚要求均严于GB/T13296-2007《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》标准的要求。换热管表面检测无裂纹、纵向划痕；穿管前管端采用丙酮清洗清除油污。

2)换热器管板加工要求

管孔尺寸φ19.3±0.05mm，管孔与管板面垂直，管孔内表表面粗糙度小于12.5，管孔内表面不得有贯穿的纵向刻痕或螺旋状刻痕；

技术的关键点为综合考虑管板厚度和换热管规格，适当增大管槽尺寸，有利于换热管胀接变形形成波节嵌入管槽。确定管槽尺寸链10/8/8/8/10，管槽深度0.5mm～1.0mm。管孔间管桥尺寸为5.65±0.05mm。管孔采用清洁剂去除油污，再采用丙酮清洗。

3)超高压液压胀管器，液压胀管胀接过程：首先管子在胀管压力作用下产生弹性变形，然后产生塑性变形而被挤压到管板孔壁上。随着压力的增加，在管子与管板之间的接触压力作用下，管板首先产生弹性变形，然后产生塑性变形。压力撤除后，管板的自由弹性恢复量比管子的大，在管子与管板之间产生残余接触压力。

通过超高压液压胀管器在换热管内施加高压，换热管塑性变形，压入管板槽内形成波节，换热管波节状态大幅度增加换热管与管板的抗拉脱强度和密封性，无开槽部位与管孔内壁紧密贴合，从而达到换热管与管板连接的强度和密封的要求。

本实用新型换热管管径小，管壁厚度大，换热管之间距离小，采取低的胀接压力，适当增加保压时间使换热管在胀接压力下实现充分变形，胀接时换热管之间相互不受影响。

换热管与管板通过液压胀接实现连接强度和密封性。换热管逐根外观检查和尺寸检测，控制换热管外径范围为φ19±0.1mm和厚度偏差范围为2.77±0.1mm；管板管孔钻孔采用数控钻，确保管孔尺寸为φ19.3±0.05mm，管孔间管桥尺寸为5.65±0.05mm，避免管桥小而弱化胀接效果。管板管孔逐孔测量，换热管逐根测量管径，换热管与管孔正负偏差配合恰当。