东风4C超薄管板换热器的失效分析与改进黄金风、王晓彤、朱丽娟2(1.鞍钢职工大学,辽宁鞍山114002;。鞍钢设计院环保研究所,辽宁鞍山114001)剪力和挤压应力、银磷铜钎焊的连接强度和振动是主要原因。在设计除了考虑拉脱强度、剪力、挤压力、焊接应力外,还应考虑振动的因素,管板与冷却管的连接改为锡钎焊,管组增加支撑,严格控制焊接工艺,8取计算中的较大值。
机车、飞机、航天器等为了在有限的(额定)动力下运载更多的载体,自身的设备质量必须控制在一定的范围内,其中的换热器必须轻型紧凑,因而广泛应用超薄管板换热器。如何保证换热器运行稳定、安全可靠是一个引人注意的问题。以内燃机车为例,我国的东方红型系列机车、东风型系列机车都用超薄管板换热器做中冷器。东风4C装机后换热器事故频频发生,一时成了机车质量问题的中心之一。
青岛机务段1996年一1998年装配的东风4C机车40多台。运行一小修期,换热器便损坏需更换,每月更换高达15台换热器。1998年对信阳机务段调研,发现有同样的情况。换热器设计、制造单位,机车厂都投入了很大的力量进行改进和研制。目前,湖北大冶登峰换热器有限公司厂、大连通用热动力公司、芜湖GEA机械制冷有限公司等单位都开发出了相应的换热器,解决了换热器泄漏问题。但换热器设计的合理性、经济性和制造工艺稳定性尚需进一步探讨。
1换热器失效方式分析根据调查111,换热器的泄漏均在进气面前1一3排管,部位是冷却管与管板的连接处。其结构见。中管板材料为T3,厚度为1.5mm;冷却管材料为T3,管1壁厚为0.5mm.管板与冷却管采用银磷铜奸焊。这种中冷器用在东方红系列机车和东风4B系列以前的机车没有出现过质量问题。随着铁运的提速机车功率提高了,进入中冷器的空气压力和温度也高了,中冷器换热量要提高,尺寸要加大。这时的中冷器只在原中冷器的基础上加长或加宽加深,散热元件没有做改动。
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