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承压铜管壁厚计算

[ 关键词:铜管壁厚计算 发表日期:2015-12-21 17:27:58 ]

承压铜管壁厚计算举例如下,其强度计算公式(即壁厚计算)为:S≥P*(C+Dn)/2[σ]

式中:

S 为壁厚计算值,mm;
P 为工作压力,MPa;
Dn 为圆管内径,mm;(其他管型时另有计算规定)
[σ]为铜材许用应力,按软态紫铜管取为 41.2MPa,已考虑焊接后铜管变软)
C 为附加余量,主要是腐蚀余量。(钢管一般取 0.3~0.5mm,铸铁取 1.0mm,铜可取≥0.2mm)。

  可以看出,承压所必需的壁厚只是上式中的第一项数值。对于 φ20 紫铜管、工作压力 1.0MPa 时承压所需的壁厚数值,按上式计算为 0.246mm。在此基础上,加上铜管的壁厚偏差≤0.04mm(铜管标准规定)、机械胀管时壁厚减薄量约为 0.03mm(实测值为壁厚的5%上下),该项值总和为 0.316mm。也就是说,只要保证这一壁厚,就可保证散热器在压力 1.0MPa 的条件下可以安全使用。

  我国现在推广生产的铜铝复合柱翼型散热器,其立柱铜管的最小壁厚定为 0.6mm,减去上述的承压所需壁厚 0.316mm,尚余 0.284mm,这就是计算公式中的附加余量数值。根据北科大试验所得数据,PH=12 时的年腐蚀率为 0.0178mm/a,两者相除约等于 15 年。这就说明,现有的铜铝复合柱翼型散热 器,在高碱度水质,且未除氧的条件下仍可有 15 年的安全使用寿命。

  在 PH7.5~9.5 的中碱度水质条件下,如果年腐蚀率按 0.005mm/a 分析,可有 50 年的耐蚀年限,在此条件下留有充分的余地,也可保证散热器的使用寿命 30 年 以上。

在液压书本里找到的公式:(压力 Mpa×管径 mm)÷50 经验常数=壁厚 mm

注意:

  压力指高压安全压力(常规空调应该为 2.5Mpa,汽车空调应该为 3.0Mpa),空调在停止使用时的蒸发器部分压力=冷凝压力,所以也应该选 2.5Mpa,如果蒸发器铜管选 10mm 直径,铜管壁厚应该不小于 0.5mm,现在厂家使用 0.35 甚至 0.3 壁厚的铜管,是在吃安全系数。

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