I. definición básica
La placa de tubo, también conocida como rejilla de tubo o placa de patrón, es una placa metálica redonda o cuadrada gruesa llena de agujeros dispuestos con precisión. Es uno de los componentes de presión más centrales de los intercambiadores de calor de carcasa y tubo (como condensadores, evaporadores, calentadores, enfriadores), y su función central es:
Haz fijo: fijar y apoyar con precisión cientos o incluso miles de tubos de intercambio de calor, confirmando que están dispuestos de manera ordenada y separados uniformemente.
Medio de separación: como límite clave de presión del recipiente a presión, el tubo (medio que fluye dentro del tubo de intercambio de calor) se aísla estrictamente del tubo (medio que fluye fuera del tubo de intercambio de calor y dentro de la carcasa) para evitar que los dos medios fluyan en serie entre sí.
Calor de conducción: como conexión estructural entre el tubo de intercambio de calor y la carcasa, también participa en parte de la conducción de calor.
En resumen, la placa tubular es como el "bazo anidado" del panal, que es tanto el esqueleto de la estructura como el límite de la función, lo que determina directamente la excelencia, la eficiencia y la vida útil del intercambiador de calor.
II. principales tipos y características
De acuerdo con la estructura, el modo de conexión y la función, la placa de tubería se divide principalmente en las siguientes categorías:
1. placa de tubo fija
Este es un tipo común y con una estructura simple. La placa de tubo se conecta fijo con el cuerpo de la carcasa del intercambiador de calor a través de la soldadura durante mucho tiempo, y los dos extremos del tubo de intercambio de calor también se fijan en las dos placas de tubo a través de la expansión o soldadura. Esta estructura tiene alta rigidez, bajo costo de fabricación y sin puntos de fuga en el Interior. Sin embargo, su gran limitación es que el lado de la cáscara no se puede limpiar mecánicamente, y debido a las diferentes cantidades de deformación del haz de tubo, la carcasa y la placa de tubo durante la expansión térmica y la contracción fría, se producirá una gran tensión térmica en el Interior. Por lo tanto, es principalmente adecuado para situaciones en las que el medio del lado de la cáscara está limpio, no es fácil escalar y la diferencia de temperatura entre el lado del tubo y el lado de la cáscara es pequeña.
2. placa de tubo de cabeza flotante
Diseñado para resolver el problema del estrés térmico. Una de las placas de tubo (placas de tubo flotantes) no está firmemente conectada a la carcasa y puede "flotar" libremente a lo largo del eje en la carcasa con cambios de temperatura, absorbiendo así la diferencia de expansión térmica. Esta estructura limpia el estrés térmico, tanto el lado de la cáscara como el lado de la tubería se pueden limpiar y mantener mecánicamente, lo que es adecuado para condiciones de alta temperatura y gran diferencia de temperatura. Sin embargo, su estructura es compleja, hay muchos puntos de sellado interno (riesgo de fugas internas), el costo de fabricación es alto y la tasa de utilización del espacio interior de la carcasa es baja.
3. placa de tubo en forma de U
Esta estructura utiliza un tubo de intercambio de calor en forma de u, y ambos extremos del tubo se fijan en la misma placa de tubo. Debido a que cada tubo puede expandirse y expandirse libremente, compensando de forma independiente la expansión térmica, la adaptabilidad a la diferencia de temperatura es Fuerte. Al mismo tiempo, el haz de tubo se puede extraer de la carcasa en su conjunto, lo que facilita la limpieza del lado de la carcasa. La desventaja es que la limpieza mecánica en el tubo es difícil (se necesitan herramientas de limpieza de curvas uno a uno), el reemplazo de tuberías dañadas en el centro del tubo no es fácil y el número de tubos de tela en la parte doblada del tubo en forma de U se reducirá.
4. placa de tubo desmontable
La placa de tubo en sí no se solda a la carcasa, sino que se conecta a la carcasa a través de la brida y los pernos. Este diseño permite que todo el haz de tubo se pueda extraer fácilmente de la carcasa en su conjunto como un módulo para una inspección, limpieza y mantenimiento a fondo. Combina las ventajas de la simplicidad del tipo fijo y la mantenibilidad del tipo de cabeza flotante, y es ampliamente utilizado en las industrias químicas y farmacéuticas que requieren limpieza o reemplazo frecuentes de los haces de tubo.
III. elementos clave de fabricación y tecnología
La calidad y el rendimiento de la placa de tubo dependen de las siguientes tecnologías clave:
Tipo de agujero y precisión: los agujeros de tubo densos en la placa de tubo tienen requisitos de diámetro, distancia de agujero, verticalidad y acabado. La falta de precisión puede causar dificultades para atravesar el tubo, expansión o soldadura desigual, lo que afecta directamente el sellado y la resistencia.
Ranura del agujero del tubo: para mejorar la resistencia de conexión y la estanqueidad del tubo de intercambio de calor y la placa del tubo, a menudo se abre una ranura circular (ranura de expansión de resistencia o ranura de sellado) en la pared interior del agujero del tubo. Cuando el tubo se expande, el material se incrusta en la ranura, formando un fuerte bloqueo mecánico.
Puente de agujero de tubería: se refiere a la zona de separación metálica entre dos agujeros de tubería adyacentes. Su anchura debe calcularse estrictamente para confirmar que hay suficiente resistencia para soportar la presión interna y apoyar el tubo para evitar desgarros o deformaciones a alta presión.
Recubrimiento / compuesto de placas de tuberías: para ahorrar costos y cumplir con los requisitos de resistencia a la corrosión (principalmente informes reales) (principalmente informes reales), a menudo se utiliza una estructura compuesta de "base + recubrimiento". Por ejemplo, la base utiliza acero al carbono de buena resistencia, mientras que el acero inoxidable, la aleación a base de níquel o el titanio se superponen como recubrimiento anticorrosivo en una cara que entra en contacto con el medio de corrosión (lado del paso del tubo o lado del paso de la cáscara).
IV. proceso de conexión entre el tubo y la placa
Este es el proceso más crítico en la fabricación de placas de tuberías, que determina la excelencia del sellado y el rendimiento antifatiga (principalmente el informe real) (principalmente el informe real).
Expansión de resistencia: utilizando un Expansor mecánico o hidráulico, el tubo de intercambio de calor se expande plásticamente en frío en el agujero del tubo, de modo que se combina estrechamente con la pared del agujero del tubo para producir tensión de presión residual, logrando así el sellado y el desprendimiento por tracción. A menudo se utiliza en ocasiones de baja y media presión y sin vibraciones violentas.
Soldadura de resistencia: soldadura de soldadura de esquina entre el tubo de intercambio de calor y el agujero del tubo directamente en la cara final de la placa del tubo. La buena resistencia a la conexión, la resistencia a la fatiga (basada en el informe real) (basada en el informe real) y el excelente sellado son los procesos más convencionales en la actualidad, especialmente adecuados para condiciones de alta presión, alta temperatura y vibración.
Combinación de expansión y soldadura: este es el proceso de excelente calidad y más ampliamente utilizado. Excelente expansión de resistencia, eliminar la brecha entre el tubo y el agujero del tubo, prevenir la corrosión de la brecha y mejorar la resistencia a la fatiga (principalmente el informe real) (principalmente el informe real); Luego se realiza una soldadura sellada para proteger la estanqueidad adecuada del aire. Combina las ventajas de la expansión y la soldadura para ocasiones exigentes.
V. industria de aplicaciones
La placa de tubo es el componente central de las industrias industriales de energía, industria química, refrigeración, electricidad, barcos y metalurgia.
Industria eléctrica: condensadores de centrales eléctricas, calentadores de alta y baja tensión.
Petroquímica: intercambiadores de calor de entrada / salida de varios reactores, condensadores en la parte superior de la torre, reburners.
Aire acondicionado de refrigeración: evaporadores, condensadores.
Industria naval: enfriador de aceite de motor principal, enfriador intermedio.
Alimentos y medicamentos: Pasteur toma la realidad como la máquina principal y la unidad de intercambio de calor de la chaqueta del fermentador.
Resumen: la placa de tubo no es de ninguna manera una simple placa de acero perforada, sino un producto de alta tecnología que integra mecanizado meticuloso, tecnología de materiales, tecnología de soldadura y cálculo mecánico. Su nivel de diseño y fabricación está directamente relacionado con la seguridad, la eficiencia y la vida útil de todo el equipo de intercambio de calor. Al seleccionar, es necesario tener en cuenta las características del medio, la presión y temperatura de funcionamiento, la diferencia de expansión térmica, los requisitos de mantenimiento y los costos.