Application de feuilles de tube composite en titane dans la fabrication de l'échangeur de chaleur

En raison du coût d'extraction élevé du titane, son prix est relativement cher. Malgré son poids léger et sa résistance élevée, le coût du titane a un impact significatif sur le coût de fabrication global. Par conséquent, la réduction de la quantité de titane utilisée dans la conception des produits est une considération cruciale. Chez les échangeurs de chaleur, les feuilles de tube intégrées sont des composants essentiels. Les échangeurs de chaleur en titane existants, qui combinent la feuille de tube et la bride, ont les lacunes suivantes:

1. Exigences des matériaux en titane : le titane ne peut pas être soudé avec d'autres matériaux, nécessitant à la fois la bride et la feuille de tube en titane, augmentant considérablement l'utilisation du titane.

2. Impact de l'épaisseur du titane : l'épaisseur du titane affecte la pression de conception. À mesure que la pression de conception augmente, l'épaisseur de la bride et de la feuille de tube doit également augmenter.

Pour résoudre ces problèmes, les chercheurs ont développé un échangeur de chaleur en titane avec une conception de tube intégrée qui s'adapte aux différentes pressions de conception et permet l'utilisation d'une structure de bride en liberté en anneau lignée.

Structure de l'échangeur de chaleur en titane à tube composite à trois couches

L'échangeur de chaleur comprend:

• Plaque tubulaire
• Tubes d'espacement
• Ties à nœud
• Des noisettes
• Lugs anti-localisation
• Plaques de soutien
• Tubes d'échange de chaleur en forme de U

Les tubes d'échange de chaleur en forme de U sont multiples et se chevauchent, passant par la feuille de tube. Les tubes sont fixés à la plaque de support via des pattes anti-localisation. De multiples pattes anti-logement sont espacées de manière égale, avec des tubes d'espacement entre eux. Une extrémité de la tige de cravate est connectée à la feuille de tube, et l'autre extrémité passe à travers les tubes d'espacement et les crampons anti-laïcés, fixés par des noix. La feuille de tube est composée de matériaux composites à trois couches.

• Les pattes anti-localisation sont au nombre de cinq.
• Les pattes anti-localisation sont fixement connectées à la plaque de support.
• Une manche tampon est placée entre les tubes d'échange de chaleur en forme de U et la feuille de tube.
• Le manchon de tampon est en acier.
• Les tubes d'échange de chaleur en forme de U sont soudés à la feuille de tube après l'avoir traversée.
• Les couches de la feuille de tube sont en TA9 + Q345R + TA9.

Avantages du nouveau design

• Soudage et réduction des coûts : les tubes d'échange de chaleur en forme de U sont soudés à la couche de titane de la feuille de tube, tandis que le manchon de tampon entre les tubes et la feuille de tube est soudé à la couche intermédiaire de la feuille de tube. Cette conception permet une épaisseur de feuille de tube plus mince sous la même résistance, en réduisant les coûts. De plus, les tubes peuvent être soudés avec des tuyaux d'autres matériaux.

• Structure simple et compacte : le nouvel échangeur de chaleur en titane est simple en structure, compact et pratique à utiliser.

En intégrant ces améliorations de conception, le nouvel échangeur de chaleur en titane offre une adaptabilité accrue à diverses pressions de conception, une utilisation réduite des matériaux et une compatibilité améliorée avec d'autres matériaux, optimisant ainsi les coûts de fabrication et l'efficacité.

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