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121、气化器过冷段的材料疲劳等预防措施(上)-杜尔装备

文章出处:1,2,3,4,5 发表时间:2020-01-02 15:23:56

气化器过冷段的材料疲劳等预防措施(上)

1.频繁冷热交替工况下材料疲劳、形变(消除应力)措施

气化器在-162℃的进液温度下,根据周围环境温度的变化,气化器的换热管会发生多种相变(液相-气相/混合相-气相)液相升温段、两相混合段、气相升温段三个阶段。为了减少由于温度变化造成的应力,我司采用如下几种方式:

过冷段弯管的距离加长,消除应力

②框架采用6063铝材质304材质,紧固件采用304不锈钢材质,同时螺栓孔加大;

③进液段采用汇集管能使液态分流合理,不产生偏流;出口段采用“汇集管汇集”取代“弯管对接”,此方式能最大程度降低在气液混合相的沸腾阶段造成的应力,改善以往的制作方式,彻底解决变形甚至拉裂、拉断弯管的现象


   材质的选用世界上低温行业专用及认可的3A21 铝合金材料(牌号3003)作换热管及受压管材料,其低温性能和传热性能极好;采用了200 mm 直径并带内翅片的大间距高效气化换热管,有效改变了介质在管内的流动形式,换热效果极好。前光滑8 翅片+后波纹12翅片的优化流程设计。设备低温状态下整体强度更好,换热布置流程更合理,换热效率大大提高,出口温度符合及超过额定要求。

   同时此型号铝材,在运行中无噪音、无污染,是环保节能型材料!

   换热选用3A21,其特点如下:3A21为AL-Mn系合金,是应用最广的一种防锈铝,这种合金的强度不高(稍高于工业纯铝),不能热处理强化,故采用冷加工方法来提高它的力学性能:在退火状态有很高的塑性,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性,在液体或气体介质中工作的低载荷零件,如邮箱,汽油或润滑油导管,各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件 3003铝板成形性、溶接性、耐蚀性均良好。

   支腿材质采用6063高强度铝材,6063铝特点:主要合金元素为镁与硅,具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后,表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具升降机、栅栏等用的管、棒、型材。

   两种铝材都具备高换热性能,但是综合比较起来,3A21的可塑性强、可焊接性强,适合做主要换热件;6063可塑性不如3A21且强度高,适合做支腿和框架。

   以上措施能有效降低过冷段冷热交替工况下的材料疲劳、应力等现象,保证气化器能在设计年限内安全、稳定运行。






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