1 前言
液壓漲管技術(shù)是國(guó)外七十年代發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),主要用于石油化工業(yè)、電站設(shè)備中的熱交換設(shè)備管路外側(cè)與封頭板密封。液壓漲管與機(jī)械碾壓式漲管相比,有顯著的優(yōu)越性,從管壁與封頭板接觸的均勻程度及密封性能都比機(jī)械式漲管有很大提高,是管箱式換熱器所備專用工具。
2 設(shè)計(jì)原理
液壓系統(tǒng)采用增壓原理,一是可以減少設(shè)備費(fèi)用,解決了超高壓泵制造技術(shù)復(fù)雜問(wèn)題,二是設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便可靠。原理如圖1所示。

1.油箱2.濾油器3.油泵4.電機(jī)5.調(diào)壓閥6.壓力表6543217.增壓器8.漲頭9.換向閥10.壓縮空氣進(jìn)口11.乳化液箱1110987
圖1 液壓系統(tǒng)原理圖
3 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
根據(jù)管壁與封頭板接觸的均勻度及密封性能要求,對(duì)外徑為φ19的1Gr18Ni9Ti無(wú)縫鋼管進(jìn)行壓力漲管試驗(yàn),當(dāng)壓力升到260MPa時(shí),管壁外側(cè)與模擬封頭板孔壁接觸緊密,滿足產(chǎn)品檢驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)。
為保證漲管質(zhì)量要求,在試驗(yàn)壓力260MPa的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)壓力增加85%的可靠系數(shù)。設(shè)計(jì)參考系數(shù)為:
原始?jí)毫Γ簆1=30MPa
最大頂出壓力:p2=260MPa+260MPa×85%=480MPa
增壓頭直徑:d=2cm
增壓頭行程:L=12cm
壓縮介質(zhì)選用乳化液。
4 設(shè)計(jì)計(jì)算
增壓器原理如圖2所示。

圖2 增壓器原理圖
4.1 大活塞直徑計(jì)算
根據(jù)巴斯加定率:
則:dp1p2=230480=8cm
4.2水的壓縮性計(jì)算
計(jì)算公式:
式中:Δp=480MPa

β—水的壓縮率
根據(jù)表1、表2水的壓縮率β和比容v,繪出(p~β)、(p~V)曲線,如圖3、圖4所示。
表1 水的壓縮率×1.0m2/N
| 壓力范圍/MPa | 溫度/℃ | ||||||||
| 0 | 10 | 20 | 50 | ||||||
| 0.1~25. | 0.508 | 0.484 | 0.475 | ||||||
| 2.5~5.0 | 0.499 | 0.476 | 0.461 | ||||||
| 5.0~7.5 | 0.493 | 0.458 | |||||||