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66，關于氣化器過冷段的材料疲勞等預防措施上文-杜爾裝備

文章出處：1,2,3,4,5 發表時間：2019-10-11 13:56:39

關于氣化器過冷段的材料疲勞等預防措施上文

頻繁冷熱交替工況下材料疲勞、形變（消除應力）措施

氣化器在-162℃的進液溫度下，根據周圍環境溫度的變化，氣化器的換熱管會發生多種相變（液相-氣相/混合相-氣相）即液相升溫段、兩相混合段、氣相升溫段三個階段。為了減少由于溫度變化造成的應力，我司采用如下幾種方式：

①過冷段彎管的距離加長，消除應力；

②框架采用6063鋁材質或304材質，緊固件采用304不銹鋼材質，同時螺栓孔加大；

③進液段采用匯集管能使液態分流合理，不產生偏流；出口段采用“匯集管匯集”取代“彎管對接”，此方式能最大程度降低在氣液混合相的沸騰階段造成的應力，改善以往的制作方式，徹底解決變形甚至拉裂、拉斷彎管的現象。

材質的選用世界上低溫行業專用及認可的3A21 鋁合金材料（牌號3003）作換熱管及受壓管材料，其低溫性能和傳熱性能極好；采用了200 mm 直徑并帶內翅片的大間距高效氣化換熱管，有效改變了介質在管內的流動形式，換熱效果極好。前光滑8 翅片+后波紋12翅片的優化流程設計。設備低溫狀態下整體強度更好，換熱布置流程更合理，換熱效率大大提高，出口溫度符合及超過額定要求。

同時此型號鋁材，在運行中無噪音、無污染，是環保節能型材料！

換熱選用3A21，其特點如下：3A21為AL-Mn系合金，是應用最廣的一種防銹鋁，這種合金的強度不高（稍高于工業純鋁），不能熱處理強化，故采用冷加工方法來提高它的力學性能：在退火狀態有很高的塑性，在半冷作硬化時塑性尚好，冷作硬化時塑性低，耐腐蝕好，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，在液體或氣體介質中工作的低載荷零件，如郵箱，汽油或潤滑油導管，各種液體容器和其他用深拉制作的小負荷零件。 3003鋁板成形性、溶接性、耐蝕性均良好。

支腿材質采用6063高強度鋁材，6063鋁特點：主要合金元素為鎂與硅，具有加工性能極佳、優良的可焊接性、擠出性及電鍍性、良好的抗腐蝕性、韌性，易于拋光、上色膜，陽極氧化效果優良，是典型的擠壓合金。6063鋁合金型材以其良好的塑性、適中的熱處理強度、良好的焊接性能以及陽極氧化處理后，表面華麗的色澤等諸多優點而被廣泛應用于建筑型材、灌溉管材、供車輛、臺架、家具、升降機、柵欄等用的管、棒、型材。

兩種鋁材都具備高換熱性能，但是綜合比較起來，3A21的可塑性強、可焊接性強，適合做主要換熱件；6063可塑性不如3A21且強度高，適合做支腿和框架。

以上措施能有效降低過冷段冷熱交替工況下的材料疲勞、應力等現象，保證氣化器能在設計年限內安全、穩定運行。

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