氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)在(zai)鋁制板翅式(shi)換(huan)熱(re)器生(sheng)產中的應用(yong)

　在板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)生(sheng)產中，隨(sui)著用(yong)戶(hu)對(dui)換(huan)熱(re)器泄(xie)漏(lou)情(qing)況的要(yao)求愈(yu)來(lai)愈嚴格，氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)的(de)使(shi)用(yong)愈來(lai)愈頻(pin)繁，本文(wen)介(jie)紹了(le)在板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器進(jin)行(xing)氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)常(chang)用(yong)的方(fang)法及抽真(zhen)空需要(yao)控制的因素。

　　在板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)設(she)計(ji)及制造過程(cheng)中，依(yi)據(ju)設計圖(tu)樣(yang)或者供貨(huo)合(he)同(tong)要(yao)求進(jin)行(xing)氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)的(de)情況(kuang)愈來(lai)愈普(pu)遍(bian)，積極(ji)的(de)探索(suo)鋁(lv)制板翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)的(de)方法(fa)和(he)控制要(yao)素對(dui)板翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)生(sheng)產制作具有重(zhong)要(yao)的指(zhi)導(dao)意義。泄漏(lou)是的(de)，不(bu)漏(lou)則是相(xiang)對(dui)的。板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器使(shi)用(yong)中，不(bu)但需(xu)要(yao)知道有無泄漏(lou)，而且還要(yao)知道泄漏率(lv)有(you)多大。氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)完成(cheng)了(le)對(dui)板翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)漏(lou)率(lv)由(you)定性(xing)分析(xi)到(dao)量(liang)化(hua)考(kao)核的(de)轉(zhuan)變(bian)。

1、鋁(lv)制板翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)結(jie)構(gou)及特(te)點(dian)

　　鋁(lv)制板翅式(shi)換(huan)熱(re)器由(you)封(feng)頭、接(jie)管、板(ban)束(shu)體和(he)支座組(zu)成(cheng)。板束(shu)體由(you)封條(tiao)、隔板(ban)、翅片和(he)導(dao)流片組(zu)成(cheng)。隔板(ban)將翅片夾(jia)在中間(jian)，封條(tiao)擋(dang)住邊上，導(dao)流片前(qian)後分布，如(ru)圖(tu)1-1。介(jie)質(zhi)在隔板(ban)、封條(tiao)、翅片、導(dao)流片共(gong)同(tong)構成(cheng)的通道內(nei)流(liu)動(dong)。這(zhe)樣(yang)壹層壹層通道疊(die)加(jia)到(dao)設(she)計(ji)的高(gao)度(du)。板翅式(shi)換(huan)熱(re)器組(zu)裝(zhuang)完成(cheng)後送(song)到(dao)真(zhen)空釬接(jie)爐中高(gao)溫(wen)釬接(jie)，使(shi)得(de)隔板(ban)、翅片、封(feng)條(tiao)和(he)導(dao)流片接(jie)觸(chu)部(bu)分熔(rong)合(he)在壹起(qi)成(cheng)為壹個整體。

圖(tu)1 板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器結(jie)構(gou)示(shi)意圖(tu)

　　板(ban)翅式(shi)的換(huan)熱(re)器基(ji)本(ben)結(jie)構特(te)點(dian)為(wei)錯(cuo)層式、多股流(liu)，其(qi)緊湊、且換(huan)熱(re)面(mian)積大，焊縫長度大。

2、鋁制板翅式(shi)換(huan)熱(re)器常(chang)用(yong)檢漏(lou)方(fang)法

　　板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)泄(xie)漏(lou)主要(yao)有外(wai)漏(lou)和(he)內(nei)漏(lou)兩(liang)種(zhong)。無論(lun)采(cai)用(yong)何種(zhong)檢漏(lou)方(fang)法，其(qi)目的都(dou)是為(wei)了(le)解決(jue)內(nei)外(wai)漏(lou)問(wen)題。

　　2.1、肥皂泡法(fa)

　　在對(dui)板翅式(shi)換(huan)熱(re)器進(jin)行(xing)完強(qiang)度(du)試驗前(qian)，壹般對(dui)各介(jie)質(zhi)通道充入壓(ya)力值為0.1MPa-0.2Mpa 的幹(gan)燥(zao)、潔凈、無油的(de)氣(qi)體，在(zai)換(huan)熱(re)器表(biao)面(mian)的焊縫處刷壹定濃度的(de)肥皂水(shui)，如(ru)果(guo)存在泄漏(lou)點，會(hui)連(lian)續(xu)形成(cheng)肥皂泡或者肥皂泡被(bei)吹飛(fei)。找出(chu)外(wai)漏(lou)點(dian)，並對(dui)所有(you)介(jie)質(zhi)通道卸壓後，進(jin)行(xing)補(bu)焊返(fan)修。

　　2.2、氣(qi)密(mi)性試驗檢漏(lou)法(fa)

　　在對(dui)板翅式(shi)換(huan)熱(re)器進(jin)行(xing)完強(qiang)度(du)試驗後(hou)，向(xiang)所有介(jie)質(zhi)通道充入幹(gan)燥(zao)、潔凈、無油的(de)空氣(qi)或氮(dan)氣(qi)，使(shi)通道壓力達到(dao)設(she)計(ji)圖(tu)樣(yang)中所要(yao)求的(de)氣(qi)密(mi)性試驗壓(ya)力，將板式放入(ru)水(shui)池(chi)中穩壓(ya)30 分鐘(zhong)，判斷(duan)表(biao)面(mian)有無氣(qi)泡(pao)出(chu)現(xian)，如(ru)有(you)氣(qi)泡(pao)，找出(chu)外(wai)漏(lou)點(dian)進行(xing)標(biao)記。

　　然後按照先低壓(ya)通道後高(gao)壓(ya)通道的原則，逐(zhu)次(ci)放(fang)空被(bei)測(ce)通道，按照相(xiang)應的檢漏(lou)工(gong)藝方法(fa)逐通道檢查(zha)，終(zhong)判定(ding)是否(fou)存在內(nei)漏(lou)點(dian)，以(yi)及哪(na)組(zu)通道之間(jian)存在內(nei)漏(lou)缺陷(xian)。

　　2.3、U 形管法(fa)

　　在(zai)對(dui)工(gong)件做完強(qiang)度(du)試驗、氣(qi)密(mi)性試驗，組(zu)焊完畢(bi)後(hou)，利(li)用(yong)U 形管法(fa)對(dui)整體性(xing)能(neng)進行(xing)泄(xie)漏檢查(zha)。

　　將被(bei)檢通道的各管口(kou)使(shi)用(yong)悶(men)塞封(feng)口(kou)，只留壹個管口(kou)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)管連(lian)接(jie)到(dao)含(han)有(you)壹定量(liang)水(shui)的(de)透明(ming)玻璃U 形管，此時被(bei)檢通道內(nei)的(de)壓(ya)力與外(wai)界(jie)大氣(qi)壓(ya)持平(ping)，U 形管兩(liang)液面(mian)持平(ping)無高(gao)度(du)差。其它介(jie)質(zhi)通道充入幹(gan)燥(zao)、潔凈、無油的(de)空氣(qi)或氮(dan)氣(qi)，使(shi)通道壓力達到(dao)設(she)計(ji)圖(tu)樣(yang)中所要(yao)求的(de)氣(qi)密(mi)性試驗壓(ya)力，經過壹定時間(jian)後，觀(guan)察(cha)U 形管兩(liang)直管內(nei)水(shui)平(ping)面(mian)的變(bian)化(hua)，若(ruo)連(lian)接(jie)到(dao)通道壹側的水(shui)面(mian)低於通大氣(qi)壹側(水(shui)平(ping)面(mian)有壹定的高(gao)度(du)差)，則判定(ding)為(wei)不(bu)合(he)格，反(fan)之(zhi)為(wei)合(he)格。

3、氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)的(de)應用(yong)

　　氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)小(xiao)可檢漏(lou)率(lv)達(da)5×10^-12 Pa·m³/s，氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)的(de)使(shi)用(yong)，使(shi)板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)檢漏(lou)由(you)定性(xing)考察(cha)變(bian)成(cheng)了(le)定量(liang)分析(xi)，對(dui)板翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)選(xuan)用(yong)具有(you)指(zhi)導(dao)意義。

　　3.1、氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)常(chang)用(yong)的操(cao)作方(fang)法

　　板式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)體積及換(huan)熱(re)面(mian)積較(jiao)大，如(ru)果(guo)單依(yi)靠(kao)氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)儀抽取(qu)真(zhen)空，其不(bu)能(neng)滿足(zu)檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度的(de)要(yao)求，這(zhe)樣(yang)需要(yao)另接(jie)抽真(zhen)空機組(zu)。板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)壹般采(cai)用(yong)噴吹(chui)法和(he)鐘(zhong)罩(zhao)法(fa)，如(ru)檢查(zha)內(nei)漏(lou)還可以(yi)采(cai)用(yong)吸入(ru)法進(jin)行(xing)檢漏(lou)。

　　3.1.1、噴(pen)吹法(fa)

　　該方法是將(jiang)被(bei)檢件接(jie)在檢漏(lou)儀的檢漏(lou)口(kou)，用(yong)儀器的(de)真(zhen)空系(xi)統對(dui)其抽(chou)真(zhen)空並達(da)到(dao)真(zhen)空銜接(jie)與質(zhi)譜管溝(gou)通，然後用(yong)噴槍(qiang)向(xiang)可疑漏孔(kong)噴吹(chui)氦(hai)氣(qi)。當(dang)有漏孔(kong)存在時，氦(hai)氣(qi)就(jiu)通過漏孔(kong)進入(ru)質(zhi)譜管被(bei)檢測(ce)。下(xia)圖(tu)2-1 是噴(pen)吹(chui)法原(yuan)理示意(yi)圖(tu)。

圖(tu)2-1 噴(pen)吹法(fa)原(yuan)理示意(yi)圖(tu)

　　3.1.2、鐘(zhong)罩(zhao)法(fa)—測(ce)總漏(lou)率(lv)

　　將(jiang)被(bei)檢件與儀器檢漏(lou)口(kou)聯(lian)接(jie)抽真(zhen)空，在被(bei)檢件外(wai)面(mian)罩(zhao)以(yi)充滿氦(hai)氣(qi)的(de)容(rong)器，如(ru)被(bei)檢件有漏孔(kong)，氦(hai)氣(qi)便(bian)由(you)漏(lou)孔(kong)進入(ru)被(bei)檢件，終(zhong)達(da)到(dao)質(zhi)譜管被(bei)檢測(ce)。所(suo)測(ce)漏(lou)率(lv)是被(bei)檢件的總漏(lou)率(lv)，不(bu)能(neng)確定有幾個(ge)泄(xie)漏(lou)點和(he)每(mei)個(ge)漏(lou)點的(de)準確位置。下圖(tu)2-2 是噴(pen)吹(chui)法原(yuan)理示意(yi)圖(tu)。

圖(tu)2-2 鐘(zhong)罩(zhao)法(fa)原(yuan)理示意(yi)圖(tu)

　　3.1.3、吸(xi)入法(fa)—檢測(ce)內(nei)漏(lou)

　　將(jiang)被(bei)檢工(gong)件的壹個通道內(nei)充氣(qi)設(she)計壓力值大小(xiao)的氦(hai)氣(qi)與氮(dan)氣(qi)混合(he)氣(qi)，然後對(dui)與其相(xiang)鄰(lin)的(de)通道抽真(zhen)空並與儀器檢漏(lou)口(kou)相(xiang)連(lian)，如(ru)果(guo)存在內(nei)漏(lou)，另(ling)壹通道內(nei)的(de)氦(hai)氣(qi)會(hui)進(jin)入抽真(zhen)空的通道，終(zhong)達(da)到(dao)質(zhi)譜管被(bei)檢測(ce)。下(xia)圖(tu)3-3 是吸(xi)入(ru)法原(yuan)理示意(yi)圖(tu)。

圖(tu)3-3 吸(xi)入法(fa)原(yuan)理示意(yi)圖(tu)

　　3.2、氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)的(de)成(cheng)本控(kong)制

　　氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)相(xiang)對(dui)於其(qi)他的(de)檢漏(lou)方(fang)法，因(yin)使(shi)用(yong)抽真(zhen)空機組(zu)及高(gao)純(chun)氦(hai)氣(qi)其(qi)經濟(ji)成(cheng)本居高(gao)不(bu)下(xia)。筆者在生(sheng)產制造檢測(ce)中摸索(suo)出(chu)壹整套(tao)減少檢測(ce)費用(yong)的方(fang)法，使(shi)氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)具(ju)備了(le)在板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器生(sheng)產中大規模使(shi)用(yong)的可(ke)能(neng)。

　　3.2.1、檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度的(de)控(kong)制

　　根(gen)據NB/T 47006 鋁(lv)制板翅式(shi)熱(re)交換(huan)器(qi)中A.5 氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)和(he)JB/T 7261 鋁制板翅式(shi)熱(re)換(huan)器(qi)中漏率(lv)要(yao)求，檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度壹般要(yao)求為(wei)：1.33Pa。

　　在(zai)設(she)計圖(tu)樣(yang)及供貨(huo)合(he)同(tong)中對(dui)檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度有(you)明(ming)確要(yao)求的(de)，按(an)照(zhao)其要(yao)求的(de)檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度進(jin)行(xing)檢測(ce);如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)要(yao)求，根(gen)據大量(liang)的(de)檢測(ce)經(jing)驗，將(jiang)檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度控(kong)制在1.0Pa-15Pa，這(zhe)樣(yang)的壹個檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度並(bing)沒(mei)有降(jiang)低檢測(ce)的(de)準確性，但其(qi)抽真(zhen)空所需(xu)的(de)電(dian)費能(neng)減少20%-50%。

　　3.2.2、工(gong)件幹(gan)濕度(du)的(de)控制

　　對(dui)壹批同(tong)尺寸規格的4 臺的板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器進(jin)行(xing)氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)時，檢測(ce)各(ge)出(chu)工(gong)件通道的濕度(du)，做了(le)記錄，然後挑出(chu)2 臺(tai)進(jin)行(xing)烘幹(gan)和(he)氮(dan)氣(qi)置(zhi)換(huan)，然後對(dui)所有(you)工(gong)件通道進行(xing)抽(chou)真(zhen)空。進行(xing)對(dui)比後(hou)發(fa)現(xian)，達到(dao)同(tong)樣(yang)的真(zhen)空度，沒(mei)有(you)進行(xing)烘幹(gan)和(he)氮(dan)氣(qi)置(zhi)換(huan)的(de)工(gong)件其花費的時間(jian)增加(jia)40%-60%。

　　3.2.3、氦(hai)氣(qi)的(de)使(shi)用(yong)控制

　　板翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)體積大，焊縫長度大，氦(hai)質(zhi)譜檢測(ce)時，需要(yao)大量(liang)的(de)氦(hai)氣(qi)。工(gong)業使(shi)用(yong)的高(gao)純(chun)氦(hai)氣(qi)，其(qi)成(cheng)本較(jiao)高(gao)，壹瓶達幾千元，如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)高(gao)純(chun)氦(hai)直接(jie)檢測(ce)其(qi)花費的成(cheng)本大。在進行(xing)吸(xi)入法和(he)鐘(zhong)罩(zhao)法(fa)時，采(cai)用(yong)氦(hai)氣(qi)與氮(dan)氣(qi)的(de)混合(he)氣(qi)進(jin)行(xing)檢測(ce)，能(neng)使(shi)氦(hai)氣(qi)的(de)使(shi)用(yong)成(cheng)本下(xia)降(jiang)70%-80%。

　　3.2.4、抽(chou)真(zhen)空管道口的控制

　　對(dui)壹通道進行(xing)抽(chou)真(zhen)空操作(zuo)時，如(ru)果(guo)對(dui)進口(kou)和(he)出(chu)口(kou)同(tong)時抽，比(bi)對(dui)單壹口進行(xing)抽(chou)取(qu)時，節省時間(jian)達60%-75%。減少了(le)抽取(qu)時間(jian)，降(jiang)低了(le)經濟(ji)成(cheng)本。

4、結(jie)束語

　　正確的選(xuan)擇(ze)檢漏(lou)方(fang)法、檢漏(lou)口(kou)真(zhen)空度的(de)大小(xiao)、氦(hai)氣(qi)的(de)使(shi)用(yong)、工(gong)件幹(gan)濕度(du)的(de)控制、抽真(zhen)空的方(fang)式(shi)，不(bu)僅能(neng)夠獲(huo)得(de)可靠(kao)的檢測(ce)數(shu)據(ju)，而且能(neng)夠大大降(jiang)低生(sheng)產檢測(ce)成(cheng)本，氦(hai)質(zhi)譜檢漏(lou)在(zai)板翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)今(jin)後的生產具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意義，換(huan)熱(re)器的(de)性(xing)能(neng)指(zhi)標有(you)了(le)量(liang)化(hua)的(de)考(kao)評，對(dui)提升(sheng)板(ban)翅式(shi)換(huan)熱(re)器的(de)產品質(zhi)量(liang)具(ju)有(you)推動(dong)性作(zuo)用(yong)。