| 产品规格︰ | 1、什么是翅片管、高频螺旋翅片管? 为了提高换热效率,通常在换热管的表面通过加翅片,增大换热管的外表面积(或内表面积),从而达到提高换热效率的目的,这样的换热管叫做翅片管。 1.分类 1) 按翅片结构特点划分 根据翅形的形状和构造,翅片管可分为以下种类:方翅管(Square finned tube)、螺旋翅片管(spiral finned tube) 、纵向翅片管(Longitudinal Finned Tube)等、螺旋锯齿状翅片管(Helical Serrated Finned Tubes)、内翅片管(inner finned tube) 2) 根据翅片管的翅片材质是否与管体材质相同可分为单金属翅片管和双金属复合翅片管。 3) 按翅片管的不同加工工艺,翅片管可分为: 轧制成型翅片管(extruded fin tube)、焊接成型翅片管、 滚压成型翅片管、套装成型翅片管 2翅片管的主要性能要求 翅片管作为换热元件,长期工作于高温烟气的工况下,比如锅炉换热器用翅片管使用环境恶劣,高温高压且处于腐蚀性气氛,这要求翅片管应具有很高的性能指标。 1) 防腐性能(Anti-corrosion) 2) 耐磨性能(Anti-wear) 3) 低的接触热阻(lower contact resistance) 4) 高的稳定性(Higher Stability) 5) 防积灰能力 3翅片管生产技术现状 A套装翅片 套装翅片工艺是预先用冲床加工出一批单个的翅片,然后用人工或机械方法,按一定的距高(翅距),靠过盈将翅片套装在管子外表面上。它是应用最早的一种加工翅片管的方法。由于套装工艺简单,技术要求不高,所用设备价格低廉,又易于维修,所以,至今仍有不少工厂在采用。此工艺是一种劳动密集型工艺方案,适合于一般小厂或乡镇企业的资金和技术条件。 用人工方法套装的称为手工套装。它是借助工具,依靠人的力量将翅片一个个压人的。这种方法因为翅片的压人力有限,故套装的过盈量小,翅片容易产生松动现象。机械套装翅片是在翅片套装机上进行的。由于翅片压人是靠机械冲击力或液体压力,压入力大,所以,可采用较大的过盈量。翅片和管子之间的结合强度高,不易松动。机械传动的套装机生产率高,但噪音大,安全性差,工人的劳动条件欠佳。液压传动的虽然不存在上述问题,但设备价格较贵,对使用维修人员的技术要求较高,其生产率也低些。 B镶嵌式螺旋翅片 镶嵌式螺旋翅片管是在钢管上预先加工出一定宽度和深度的螺旋槽,然后在车床上把钢带镶嵌在钢管上。在缠绕过程中,由于有一定的预紧力,钢带会紧紧地勒在螺旋槽内,从而保证了钢带和钢管之间有一定的接触面积。为了防止钢带回弹脱落,钢带的两端要焊在钢管上。为了便于镶嵌,钢带和螺旋槽间应有一定的侧隙。如果侧隙过小,形成过盈,则镶嵌过程难以顺利进行。此外,缠绕的钢带总会有一定的回弹,其结果使得钢带和螺旋槽底面不能很好的接合。镶嵌翅片可在通用设备上进行,费用不高,但是工艺复杂生产效率低。 C钎焊螺旋翅片管 钎焊螺旋翅片管的加工分两步进行。首先,将钢带平面垂直于管子轴线按螺旋线方式缠绕在管子外表面上,并把钢带两端焊在钢管上固定,然后为消除钢带和钢管接触处的间隙,用钎焊的方法将钢带和钢管焊在一起。此种方法因其造价昂贵,故常用另一种方法,即将缠好钢带的管子放进锌液槽内进行整体热镀锌来替代。采用整体热镀锌虽然镀液不见得能很好地渗进翅片和钢管之间极小的间隙,但在翅片外表面和钢管外表面却形成了一个完整的镀锌层。采用整体热镀锌的螺旋翅片管,因为受到镀锌层厚度的限制(镀锌层厚时,锌层牢固性差,易脱落),加之锌液不可能全部渗人间隙内,所以,翅片与钢管的结合率仍不高。另外,锌的传热系数比钢小(约为钢的78%),故传热能力低。锌在酸及碱、硫化物中极易遭受腐蚀,因此,用镀锌螺旋翅片管不适于制作空气预热器(回收锅炉烟气余热)。 D高频焊螺旋翅片 高频高频焊螺旋翅片管是目前应用最为广泛的螺旋翅片管之一, 现广泛应用于电力、冶金、水泥行业的预热回收以及石油化工等行业.高频焊螺旋翅片管是在钢带缠绕钢管的同时,利用高频电流的集肤效应和邻近效应,对钢带和钢管外表面加热,直至塑性状态或熔化,在缠绕钢带的一定压力下完成焊接。这种高频焊实为一种固相焊接。它与镶嵌、钎焊(或整体热镀锌)等方法相比,无论是在产品质量(翅片的焊合率高,可达95%),还是生产率及自动化程度上,都是更为先进。 E三辊斜轧整体型螺旋翅片管 三辊斜轧整体型螺旋翅片管其生产原理如图1.8所示,在光管内衬一芯棒,经轧辊刀片的旋转带动,无缝钢管通过轧槽与芯头组成的孔腔在其外表面上加工出翅片。这种方法生产出的翅片管因基管与外翅片是一个有机的整体,因而不存在接触热阻损失的问题,具有较高的传热效率。三辊斜轧法与焊接法相比,该生产线具有生产效率高,原材料耗用低,且生产的翅片管换热率高等优点。 目前三辊斜轧整体型螺旋翅片管技术已成功应用于翅片为铜、铝的单翅片管或复合翅片管,或钢质的低翅片管;钢质整体型翅片管目前市场上多见为低翅片管,整体型高翅片管其材质多为铝、铜等,一般是冷轧成型。 2、翅片管传热原理 用普通的圆管(光管)组成的热交换器,在很多情况下,管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。所谓换热系数,是指单位换热面积,单位温差(流体与壁面之间的温差)时的换热量,它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。例如: 水在壁面上凝结时的换热系数为: 10000—20000 w/(m2.℃) 水在壁面上沸腾时的换热系数为: 5000----10000 ------ 水流经壁面时的换热系数大约为: 2000---10000 ------ 空气或烟气流经壁面时的换热系数为: 20---80 --- --- 空气自然对流时的换热系数只有: 5---10 ------- 由此可见,流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。 下面,设想一个实际的换热情况:圆管内部是流动的水,其换热系数为5000(---),而管外流动的是烟气,其换热系数只有50(---),二者相差100倍。当热量从管内传向管外,或从管外传向管内时,传热过程的“瓶颈”或“最大阻力”发生在什么地方?当然是管外的烟气侧,因为烟气侧换热系数,即换热能力最低,限制了传热量的提高。 这儿,不妨举一个串联电阻的例子:在由多个电阻组成的串联电路中,如果其中一个电阻比其他各项电阻大出很多,则该项电阻将构成电流的“瓶颈”,只有减小该项最大的电阻,才能有效地提高流经该串联电路的电流。对于上述的传热过程也是如此。 怎样才能提高圆管的传热量呢?最有效的方法之一就是在管子外表面即烟气侧采用扩展表面,即做成翅片管。假定翅片管的实际传热面积为原来的光管外表面积的若干倍,虽然烟气的换热系数仍然很低,但反映在光管外表面积上的传热效果将大大增加,从而使整个传热过程增强,在总传热量一定的情况下,使设备的金属耗量减小,经济性提高。
3、翅片是否越多越好?或越高越好? 答案是否定的。并不是越多越好,也不是越高越好。原因如下:
1.当翅片的传热面积增加一倍时,其换热系数并不能增加一倍,而是要打一个折扣,一般为(0.9---0.7),而且翅片越高,此折扣值越大,甚至降到(0.5)以下。这说明,翅片越高,翅片效率就越低,增加翅片的经济性就下降了。
2.如果翅片太高太密,容易产生积灰问题,而且清灰困难。 3.翅片太高太密,会增加工艺难度,提高加工成本。 对1米长的管子而言,设增加翅片以后的总传热面积为A,未增加翅片时的光管面积为A0,则A/A0 即为面积扩大的倍数,称为“翅化比”。选用多大的翅化比合适,要由应用条件和优化设计确定。一般,在能源工程上应用的翅片管,其翅化比在 5---12 之间,而在空调,空冷行业,其翅化比在15—22 之间。
4、翅片管的应用场合 翅片管的种类很多,而且还在不断涌现新的品种。大体上可按下述几个方面进行分类: 按加工工艺分类:
1.串片管(套片管); 2.张力缠绕翅片管; 3.镶片管; 4.整体轧制翅片管; 5.铸造翅片管; 6.焊接翅片管,其中又分:高频焊翅片管,埋弧焊翅片管等。 按翅片形状分类:
1.方形,矩形,圆形翅片管; 2.螺旋形翅片管; 3.波纹形翅片管; 4.锯齿形翅片管; 5.针状翅片管; 6.纵向翅片管; 7.整体板状翅片管(板翅)。等。 按材质分类
1.铜,Al, Cu/Al 翅片管; 2.碳钢,不锈钢,碳钢/不锈钢 翅片管; 3.铸铁(铸钢)翅片管;等。 按用途分类
空调用翅片管; 空冷用翅片管; 锅炉:水冷壁,省煤器,空预器分别使用的翅片管; 各种窑炉,工业炉余热回收用翅片管; 其他特种用途翅片管;等。 翅片管 基管可选用不锈钢、 碳钢、 耐蚀钢、 铜及铜合金、 钛及钛合金等不同材料, 单金属翅片管可选用铜、 镍铜和铝等不同材料, 广泛应用于石油、 化工、 冶金、 纺织、 机电、 轻工、 医药等行业工艺过程中的加热、 干燥、 冷凝、 冷却设备。 规格范围 基管: OD 16mm-219mm, Thickness 2mm-16mm 翅片管程度: ≤23m 翅片高度: 5mm-30mm, 翅片厚度: 0.5mm-4.0mm,翅片间距: 2.8mm-50mm
基管材质: 碳钢, 合金钢, 不锈钢,耐蚀钢、 铜及铜合金、 钛及钛合金等 碳钢管材质 ASTM A 179, ASTM A 192, ASTM A 210 Gr. A1, ASTM A 210 Gr. C, ASTM A 106 Gr. B 合金管材质 ASTM A 209 T1, ASTM A 213 / A 199 T11/T12, ASTM A 213 / A 199 T22, ASTM A 213 / A 199 T5, ASTM A 213 / A 199 T9, ASTM A 335 P1 / A 161 T1, ASTM A 335 P11 / P12 / A 200 T22, ASTM A 335 P22 / A 200 T22, ASTM A 335 P5 / A 200 T5, ASTM A 355 P9 / A 200 T9 不锈钢管材质 ASTM A 213 / A 312 TP 304, ASTM A 213 / A 312 TP 304L, ASTM A 213 / A 312 TP 321, ASTM A 213 / A 312 TP 316, ASTM A 213 / A 312 TP 316L, ASTM A 213 / A 312 TP 347, ASTM A 213 / A 312 TP 316TI, ASTM A 289 / A 790 UNS S 31803, ASTM B 677 Alloy 904L 镍基合金管材质 ASTM B 161 Ni 200, ASTM B 161 Ni 201 铜镍合金管材质 ASTM B 163 N 04400 镍铬铁合金管材质 ASTM B 163 N 06600, ASTM B 161 N 08825, ASTM B 468 N 08020, ASTM B 163 N 08800 铜合金管材质 ASTM B 75 / B 111 No. 122, ASTM B 75 / B 111 No. 142, ASTM B 111 Ca. No. 443, ASTM B 111 Ca. No. 687, ASTM B 111 Ca. No. 608, ASTM B 111 Ca. No. 706, ASTM B 111 Ca. No. 715 钛管材质 GR1 GR2 GR3 GR7 GR9 GR12 GR16 GR17 ASTM B338, ASME SB338 铝合金材质 ASTM Alloy 1050 / 1050A, ASTM Alloy 5754, ASTM Alloy 3003, ASTM Alloy 5083, ASTM B221 6061 T6, ASTM B209 1060, 1100, 1435, 2A12, 3A21, 6A02, 6063, 6005, K70A.
翅片管的焊接过程采用PLC程序控制,主轴电机与小车行走电机采用变频调速,螺距采用微机控制设定,分辨率0.1mm,程控焊接的启停、定尺和自动卸管。焊接结束后,可根据需要缓慢停止焊接电源高压。焊接变压器、焊接触头移动采用气动系统,并能自动退位、复位。驱动小车能够快速返回、自动降速回位。工件的夹持、扶持采用气动系统,并能自动扶持翅片管。断带、无带、夹盘松脱自动停机保护。配备的切齿机可在翅片上切口,可切钢带宽度:15〜40mm;钢带厚度:≤1.5mm;切齿深度:10〜20mm;切齿齿距:4.5、8mm;齿形:V形。 方翅片管(H51)
方翅片管(H51)
产品简介
H鳍片管(方翅片管)应用技术 H鳍片管也称方翅片管是为了回收电站锅炉、工业锅炉、工业窑炉、船舶动力装置等排烟余热,有效提高燃料的利用率,而在系统烟道的尾部布置的强化换热元件。由于低温烟气的对流传热的特点--即烟气对管壁的放热系数a1比管壁对汽水侧的放热系数a2要小的多,在烟气侧采用扩展受热面是非常有必要的。目前在锅炉上采用的“经济器”(也称省煤器),有光管式、螺旋翘片式、铸铁肋片管式、膜壁管式等,除光管式外,其余的都属扩展受热面结构。
焊接钢螺旋翅片管在实际应用中的不足之处主要是扩展表面积受制造工艺的制约,绕在管上的螺旋片清灰困难,易造成积灰、堵灰现象,而且它的烟气侧的流通阻力较高,因此其应用范围受燃料品质的影响很大。其优点是生产率高、制造工序少、材料利用率高。 鳍片管在结构设计上,对管子的易结灰部位采取了分离式结构,克服了螺旋片管易积灰、堵灰、和燃气阻力的缺点,是螺旋翅片管的改进型产品。另外,鳍片管的肋片成悬臂梁结构,在脉冲气流的作用下,肋片发生振动更有利沾灰的处理。 H鳍片管(方翅片管)生产技术要求 1、焊接强度和稳定性 1.1拉脱力试验:大于200MPa 或者钢管部分撕裂 1.2焊缝宽度:大于翅片厚度即焊着率>99% 1.3焊接强度稳定性:每班首件做焊接试样达到2.1或者2.2的要求 1.4焊缝抗弯曲试验:翅片左右弯曲20度向左向右弯曲两次焊缝无裂纹 1.5锤击试验:平行于钢管敲击翅片上部直到翅片脱落翅片本身不得断裂 1.6如果试验失败必须启用退火功能。
2、热影响区 用显微镜配合微硬度计测量 钢管热影响区深度小于0.5mm 3、产品尺寸精度 3.1翅片段全长-1mm~+1mm 分段运动精度-0.5mm~+0.5mm 3.2片距-0.2mm~+0.2mm 3.3翅片和钢管垂直度-1度~+1度 3.4同组对焊翅片平面度-0.2mm~+0.2mm翅片本身厚度公差引起的高度差除外 3.5同组对焊翅片高度差-0.2mm~+0.2mm 翅片本身尺寸公差引起的高度差除外 3.6双管中心距离公差-0.5mm~+0.5mm 3.7在同样钢管材料,同样片距和片数条件下,不同翅片管焊接后长度变化一致 4、焊接速度 基管外径25~51翅片厚度2mm 每对焊接时间小于3秒(不包括上下料时间和退火时间)。
螺旋翅片管(也称鳍片管,肋片管)焊接设备性能参数和翅片管主要性能指标见下表,产品符合HG/T3181《高频电阻焊螺旋翅片管》和JB/T6512《锅炉用高频电阻焊螺旋翅片管制造技术条件》要求。 螺旋翅片管焊接设备性能参数 项目性能参数 焊接电源功率(W):300 主轴最高转速(rpm):300 可焊钢管直径(mm):Φ25〜Φ168 可焊钢管厚度(mm):2〜10 可焊钢管长度(m):0.5〜25 可焊翅片宽度(mm):13〜30 可焊翅片厚度(mm):0.8〜2.5 翅片间距(mm):4〜90 开齿齿距(mm):4.5〜8.0 焊接线速度(m/min):35 螺旋旋向:左、右旋 可焊接材料:碳钢、低碳钢、不锈钢 翅片管主要性能指标 项目性能指标 翅片高度偏差:≤±0.75mm 翅片螺距偏差在任意10个节距内的平均值:≤±0.2mm 翅片管的直线度:每米≤1mm,全长≤10mm 翅片与管子表面垂直度(翅片倾俯角):α≤8° 翅片与管子表面纵向焊着率 (测量处实际焊缝长度的总和与测量处理论焊缝长度比较):La≥0.95Lt 翅片与管子表面横向焊着率 (测量处实际焊缝平均宽度的总和与钢带厚度比较):SA≥0.85Sf 焊接试件的拉脱强度:≥200MPa |
| 认可标准︰ | JB/T 5255-1991 焊制鳍片管(屏)技术条件 JB/T2635-1993 锅炉膜式壁管屏(轧制鳍片管)技术条件 JB/T 6512-1992 锅炉用高频电阻焊螺旋翅片管制造技术条件 |
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