I. definición y función básicas
Los cuatro enlaces son uno de los accesorios de conexión con una estructura compleja en el sistema de tuberías, y su cuerpo principal está en forma de cruz. Tiene cuatro interfaces interconectadas que permiten que los medios se desvíen o confluyan en cuatro direcciones para lograr la conexión bidireccional de dos tuberías que se cruzan.
Su función central es construir nodos cruzados en la red de tuberías, que se utilizan principalmente en los siguientes dos escenarios:
Función de desviación: asignar el medio competente a dos ramas perpendiculares entre sí al mismo tiempo.
Función de confluencia: confluencia de medios de rama de dos direcciones verticales en un supervisor.
Función de conmutación: en algunos diseños específicos, se puede utilizar para cambiar el flujo y realizar el cambio de proceso.
Los cuatro enlaces juegan el papel de "encrucijada" o "centro de transporte" en la red de tuberías y son los componentes clave para formar una compleja red de tuberías circulares y un sistema de distribución.
II. principales tipos y características estructurales
La clasificación de los cuatro enlaces se basa principalmente en la relación de tamaño y la estructura interna de cada una de sus interfaces.
1. cuatro enlaces de igual diámetro
Los cuatro interfaces tienen el mismo diámetro nominal y el modelo estándar suele expresarse como cr. se aplica cuando es necesario desviar simétricamente el flujo desde el supervisor a dos direcciones verticales o fusionar simétricamente el flujo de entrada de dos direcciones verticales en el supervisor. Su estructura es simétrica, el campo de flujo es relativamente complejo y la resistencia local es grande.
2. reducción de cuatro vías
Al menos una de las cuatro interfaces tiene un diámetro diferente al de otras. El tipo común es que ambos extremos del tubo principal tienen el mismo diámetro, mientras que las dos ramas verticales tienen el mismo diámetro pero menos que el tubo principal. Este diseño se utiliza para sacar dos ramas verticales de menor tamaño de un tubo principal al mismo tiempo, o viceversa. Sus combinaciones de tamaño son diversas y deben diseñarse y personalizarse de acuerdo con el proceso específico.
3. diagonal de cuatro enlaces
El eje de la rama y el eje principal tienen un ángulo no de 90 ° (por ejemplo, 45 °). Este diseño tiene como objetivo reducir el impacto y la pérdida de energía causada por cambios drásticos en la dirección del fluido y hacer que la transición del campo de flujo sea más suave. Adecuado para transportar lechada, medios propensos a generar vórtices o sistemas con requisitos más estrictos de caída de presión.
4. cuatro desviaciones en forma de y con salida lateral
Se trata de un diseño especial que es esencialmente una combinación de un trío en forma de y y un segmento de tubería recta, no una cruz estándar. Sus propiedades hidromecánicas son mejores que las de los cuatro enlaces positivos estándar, que a menudo se utilizan cuando se necesita una desviación suave y se permite una disposición no vertical.
3. procesos de fabricación clave y desafíos de Resistencia
La dificultad de fabricación y los requisitos de resistencia de los cuatro enlaces son más altos que los de otros accesorios como los tres enlaces.
Proceso de fabricación:
Hinchazón hidráulica / moldeo por presión térmica: este es el principal método para fabricar cuatro conexiones sin fisuras de mayor calidad. A través de un líquido interno de alta presión o un molde externo, el blanco del tubo calentado se expande simultáneamente en varias direcciones para formar una estructura cruzada. Este producto artesanal tiene buena resistencia y racionalización, pero el molde es complejo y de alto costo.
Fundición: la fundición es una opción económica para grandes cantidades, materiales específicos (como hierro fundido, acero fundido) o cuatro vías con formas complejas. Las piezas fundidas deben someterse a un estricto tratamiento térmico y mecanizado para cumplir con los requisitos de presión y sellado.
Moldeo por soldadura: múltiples segmentos de tubería (un segmento principal y dos segmentos de rama) se soldan a través de grupos y se realizan grandes cantidades de soldadura por superficie y refuerzo en áreas cruzadas. Este es el método de fabricación habitual de gran calibre y cuatro no estándar.
Desafío de intensidad central - fortalecimiento:
Hay dos agujeros abiertos perpendiculares entre sí en la estructura de los cuatro enlaces, y el debilitamiento de la resistencia al supervisor es mucho mayor que el de los tres enlaces. Su área cruzada es una zona de alta concentración de estrés. Por lo tanto, el diseño de refuerzo es crucial y más complejo. Por lo general, se utilizan los siguientes métodos:
Aumentar el espesor de la pared en su conjunto: al tomar forma, el espesor de la pared en la zona cruzada es mucho mayor que en otras partes del cuerpo del tubo.
Soldadura de placas de refuerzo: soldadura de placas de refuerzo idénticas al material base fuera de la zona cruzada.
Forja integral: para los cuatro enlaces de alta presión y pequeño calibre, se procesa con un blanco de forja integral, que protege fundamentalmente la resistencia.
IV. materiales y métodos de conexión
Material: al igual que todos los accesorios de tubería, su material debe ser compatible con el sistema de tuberías de conexión, incluyendo acero al carbono, acero inoxidable, acero aleado y varios metales especiales.
Modo de conexión: la gran mayoría de los cuatro enlaces están conectados por soldadura a tope para confirmar la integridad y estanqueidad del sistema de alta presión. En ocasiones de baja presión, pequeño calibre o mantenimiento, también se pueden ver cuatro conexiones de brida o cuatro conexiones de tornillo.
V. compensación entre las características de los fluidos y las aplicaciones
El campo de flujo dentro de los cuatro enlaces es tan complejo que el líquido chocará violentamente, se mezclará y cambiará de dirección en los puntos de intersección, lo que dará lugar a un coeficiente de resistencia local muy alto, una gran pérdida de presión y es propenso a vórtices y lavado. Por lo tanto, hay un principio importante en el diseño del proceso: a menos que sea necesario, se debe evitar el uso de cuatro vías y se debe dar prioridad a la combinación de dos vías para reemplazarlo.
VI. industrias básicas de aplicaciones
A pesar de sus deficiencias, los cuatro enlaces son excelentes en escenarios específicos:
Red de tuberías de protección contra incendios: formar una red de tuberías de suministro de agua circular para proteger el suministro de agua sin interrupción en cualquier Dirección.
Sistema de agua de calefacción y aire acondicionado: construir una intersección troncal del mismo programa o sistema de diferentes programas.
Sistema de agua circulante industrial: nodo cruzado entre la red de distribución y recolección de agua de refrigeración.
Petroquímica: situaciones en las que se necesitan medios de distribución o recolección simultáneos bidireccionales en procesos específicos (como la alimentación simétrica del reactor y la descarga simétrica).
Tuberías de larga distancia: en la estación de transmisión / recepción de cerdos, se utiliza para realizar el cambio de proceso (a menudo se utilizan cuatro enlaces de cerdos especialmente diseñados).