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[科普中国]-螺旋翅片管

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简介

螺旋翅片管目前已广泛用于锅炉省煤器、空气预热器和余热锅炉的热量回收以及化工、压力容器等各个领域的换热设备上。用在锅炉上的机组容量也由小到大,应用正日益增多。目前国内已有多家专业制造厂可以生产高频焊、钎焊螺旋翅片管,且翅片管生产设备和技术从引进、消化、吸收到自行开发设计、制造,质量已达到国外先进标准的要求2。
采用翅片管的优点:
1)有效空间内增加了换热面积,提高传热效果。
2)减小传热面的占用空间,使其体积减小,尤其适用于快装锅炉。
3)降低设备成本,提高设备的安全性。
4)由于水侧压降的降低等从而使运行成本下降。
5)翅片管刚度加大,提高了管子的抗震能力等。

螺旋翅片管的制造方法
螺旋翅片管可采用多种方法制造,目前,用于锅炉、压力容器等换热设备上的翅片管主要有以下几种制造方法:

高频电阻焊螺旋翅片管
高频电阻焊螺旋翅片管是在被焊件中导入大功率的高频电流,利用电流通过被焊件接头的接触面和邻近区域产生的电阻热使焊接接触表面达到熔化或半熔化的塑性状态,然后给焊接接触表面施加适当的压力,从而完成翅片管的焊接工作。

钎焊螺旋翅片管
钎焊螺旋翅片管是在被焊件之问填充一种熔点比焊接件低的一种钎料,然后加热钎焊温度,在焊件不熔化的情况下,钎料熔化井润湿钎焊而,依靠被焊件接触处的扩一散而形成钎焊接头,从而完成螺旋翅片管的焊接。

整体螺旋翅片管
整体螺旋翅片管是采用厚壁管子(坯管)在中频连续加热的情况下,使管子经过挤仄、扎制而一次成型的整体螺旋翅片管,见目前最新的一种制造翅片管的方法国内某公司已经研制开发的整体螺旋翅片爸及自制的整体翅片管制造设备均已申请了专利。

螺旋翅片管的性能评价指标螺旋翅片管的主要制造方法有上述三种,为便于分析、对比,故把螺旋翅片管分为焊接翅片管(高频焊、钎焊)和整体螺旋翅片管进行对比3。

焊着率(熔合率)
焊着率是对翅片焊缝宽度及总长度的一个考核指标。 JB/T 6512-92《 锅炉用高频电阻焊螺旋翅片管制造技术条件》规定:钢带宽度方向的焊缝熔合率不低于80%。长度方向虽然没有提,但可以理解为沿翅片的全长范围内不低于 80%是合格的。
焊缝局部未熔合长度不得大于管子直径且不大于50mm,未熔合处的数量每米不得超过2处,否则应进行补焊。

HG/T 3181-1989《高频电阻焊螺旋翅片管》规定:实际焊缝长度的总和不小于翅片总长的90% ,焊缝的平均宽度不小于翅片宽度的80%.。
高频电阻焊螺旋翅片管的焊着率实际可达90%-95%,钎焊螺旋翅片管的焊着率比高频焊略高一点,但焊着率均不易检查。

整体螺旋翅片管,顾名思义翅片的生成来源于管子,不存在翅片的焊接问题,不需进行焊着率的检查。

焊缝抗拉强度
JB/T 6512-92规定:焊接试件的试样抗拉强度不低于196MPa。 HG/T 3181-92对此没有规定。

高频电阻焊螺旋翅片管,生产厂家的焊缝抗拉强度目前已达200MPa以上,甚至300MPa以上。钎焊螺旋翅片管的焊缝抗拉强度也基本上可以达到此要求。
整体螺旋翅片管的翅片是从坯管上挤压、轧制出来的,不存在焊缝抗拉强度问题。翅片与管子连接部位的强度等同于相应管材的抗拉强度,甚至略高。

焊后热处理高频电阻焊螺旋翅片管的焊缝热影响区很少,国外标准规定热影响区