流体配件和连接器选择

为液体冷却施用选择合适的流体连接器 - 第1部分：配件

流体线连接器在液体冷却应用中是至关重要的。系统的流体连接的选择，安装和维护在防止泄漏和维持系统完整性方面都很重要。使用这么多的流体连接器选项可用，通常难以确定哪一个最适合您的应用程序。在液体冷却应用中发现的两种主要类型的流体连接器是配件和联轴器。本文第1部分将涵盖选择流体连接器时需要考虑的两个重要因素。它还将描述液体冷却应用最常使用的配件类型。

I.评估申请

选择正确的流体连接器的关键是了解您的应用。以下是你应该问的一些问题:

什么是流体媒体？必须考虑流体的粘度和腐蚀性。了解冷却液在工作温度范围内的粘度的变化会如何影响流体连接器上的压降。确保流体与流体连接器的湿润材料化学兼容，包括任何O形环。

管或软管大小和流量要求是多少？流体路径部件的内径将对压降和流体速度产生很大影响。确保在连接器上进行压力下降并检查流体速度以防止腐蚀腐蚀。

最大和最小系统的工作温度和压力是多少？连接器需要在所有这些操作点保持密封件。咨询您的流体连接器供应商，用于适当的软管或管壁厚度，表面光洁度，硬度（硬尺），同心度和椭圆度（仅限管道）。

系统会经历振动，脉动或热循环吗？在这些过程条件的这些变化期间，需要保持管或软管和流体连接器之间的密封。检查您的液体供应商是否有适当的流体连接器。

如何将连接配置到您的应用程序中?常见的安装选项包括管道螺纹、内嵌式、刚性安装、面板安装或弯头。

需要遵守哪些行业标准或其他特殊要求？考虑的一些标准包括ISO（国际标准组织），FDA（食品和药物管理局）和RoHS（限制有害物质）。

2确定流体连接器的类型

管件和联轴器是两种主要类型的流体连接器，通常用于液体冷却应用。两者都用于连接冷却回路组件，如阀门，泵，冷板，热交换器，软管等。管件和联轴器的区别主要在于它们在系统中的使用方式。

配件通常用于不需要经常断开设备或部件的应用，因为反复拆卸可能导致泄漏。与联轴器相比，连接件通常是便宜的，并且有许多不同的尺寸、类型和材料。配件也需要安装和拆卸工具。

耦合提供了一种快速连接和断开线路而不损失空气进入系统的方法的方法。如果需要快速组装设备或者需要常规维修或修理，则耦合是流体连接的更好选择。例如，在模块中设计的设备，例如军队使用的液体冷却底盘需要快速断开耦合（QDC），以便在场上进行维修或维护。（见图1）。

联轴器有各种材料，包括塑料，如缩醛和尼龙，其具有成本效益和与各种流体相容。塑料可以有多种颜色来区分不同的流体管线。金属联轴器通常用于更具挑战性的环境，其中震动和振动，更高的压力，重量，温度变化，人员安全性和其他具有挑战性的要求来呼叫更大的耐用性和强度。

拟合类型

液体冷却应用中使用的各种配件类型，但更常用的配件是：串珠，刺，NPT锥形管螺纹，SAE直线，压缩，37º喇叭口，咬合型，机械握持式和O-环形密封件。

串珠配件

该配件包括直管，该直管具有围绕其外径的胎圈，如图2所示。在软管的内径和装配的外径之间使用过盈配合以密封连接。夹具提供了保持密封的力并保持软管。串珠管是由美国美国军事标准MS33660或每次航空航天标准AS5131制造的。适当的珠子设计以及适当的夹具和软管选择对于提供泄漏连接至关重要。有关冷板的拟合和软管夹选择，请参阅冷板和热交换器应用笔记，以获取有关串珠配件的更详细信息。

带刺的配件

与串珠配件一样，带软管使用的刺配件。刺式配件（见图3）是流体连接器装置，具有一个或多个连续脊，其抓住并密封软管的内径。倒钩的斜坡和深度，夹持边缘的锐度，倒钩数量和它们的间距，所有这些都在配合夹具和密封件的情况下发挥作用。有关倒钩配件的更详细信息，请参阅“不要过于休闲配对管1”。



NPT(国家管螺纹)连接件

这些配件有锥形的内外螺纹(见图3)。这些配件的密封发生在两个连接金属表面的侧面、顶部和根部之间。由于连接金属表面在安装过程中可能出现磨损和撕裂，因此必须在外螺纹上涂润滑油或密封胶以防止损坏。常用的螺纹密封胶是聚四氟乙烯(PTFE)胶带。NPT接头是用于冷却系统(如循环冷却器)和冷却组件(如钎焊板液-液热交换器)的常见流体连接。关于如何制作可靠的管螺纹接头，“管螺纹类型和名称”是一个很好的参考²“。

SAE(汽车工程师协会)螺纹配件

SAE直螺纹配件设计用于通过螺纹提供保留。它们不提供像NPT配件这样的金属到金属密封。密封由O形环提供，通常位于凸形螺纹的底部。（见图4）。这种类型的螺纹拟合在该螺纹连接中提供了优势，在该拟合的维护，可访问性和翻新中提供了明显的连接。它还提供了一个优于压缩配件的优势，这些压缩配件通常在更高的且较窄的扭矩范围内拧紧，这使得螺纹和裂缝或扭曲配合部件更容易，并导致泄漏。当操作员收紧配件时，橡胶到金属密封件提供“感觉”。O形圈配件往往比全金属对应物更昂贵，并且在安装拟合时必须小心，因此O形圈不会被损坏或从凹槽中掉落。选择错误的O形圈或重用已变形或损坏的圆环可能导致泄漏。



压缩配件

一个压缩配件由三个部件组成:一个螺纹螺母，主体，和套圈或橄榄(见图5)。当螺母被拧紧，它压缩套圈，使其符合管的周长。要正常工作，套圈必须对准正确。这种类型的配件的一个优点是在装配过程中不需要特殊的工具。它的一些缺点是材料有限(黄铜或铜)，可以处理最小的压力相比火炬，咬型，或机械抓地力型配件(见下文)。对于具有振动、热循环或其他动力的应用场合，不建议使用压缩配件。



耀斑配件

喇叭喇叭拟合也由三个部件组成：螺母，套筒，机身和刚性管，具有耀斑，如图所示。6.金属 - 金属密封发生，因为螺母的拧紧将配件拉入管道的喇叭形端。这种类型的配件通常可以处理比压缩配件更高的压力，并且它需要工具以使管端闪烁以准备安装。管道不正当的辐射会导致薄或脆性管道上的轴向裂缝。切割管时必须小心，由于设计不良的管切割机或无效的钢锯，钢锯将产生不均匀的密封表面。

有几种类型的耀斑配件。45ºJIC火炬通常用于较低的压力应用，如燃料管线和暖通空调应用。37ºJIC耀斑配件是根据SAE-J514/ISO 8434-2标准制造的，使用UNS(统一螺纹标准)2A/2B级直螺纹。另一种类型的37ºflare配件是37ºAN耀斑配件，它是按照MIL-F-5509按照AN(美国空军/海军标准)制造的。

虽然这两个37º配件相互兼容，37ºAN耀斑配件使用更紧的UNS, 3级公差螺纹，允许40%的疲劳强度增加。这就是为什么37ºAN耀斑配件比类似的SAE/JIC 37º耀斑配件贵3倍的原因。由于不能从视觉上区分两者，37º扩口配件标有MS或AN标记，符合MIL-P-5509D，也可以通过书面规定的方式进行区分。例如，它们可能被指定为“AN配件:½-20 UNJF-3B, SAE/JIC配件:½-20 UNF-2B。”



咬合型配件

与其他压缩连接件类似，咬口式连接件具有螺纹螺母、阀体和卡套。在单个套圈接头上(见图7)，前缘咬入油管表面，以实现保持能力。密封是在卡箍和内部锥度之间的长而深的表面上做的。通常，咬合式配件是单卡套设计。在双卡套设计上，第一卡套提供密封，第二卡套提供保持。在安装过程中，卡套的弹簧般的作用补偿了管材材料和硬度的变化，以及管壁的厚度和温度的变化。这为广泛的应用提供了一个无泄漏的流体连接。



柄式机械配件

机械夹具型配件包括螺母，主体和两个套圈。与先前讨论的两个套圈咬合型配件的差异是机械抓握式使用后套圈通过在压印管道和联接体的表面来密封时，将背套筒弹簧加载前套圈（见图8）。咬合型拟合设计的另一个差异是，在安装后的这种配件的断裂和复印可以更好地完成，而不会损坏配合部件或管道。



O形圈面密封配件

O形圈面密封配件包括带O形圈槽，O形圈，螺纹螺母和套筒或尾部的螺纹配件。当螺母被螺母拧在配件上的外螺纹上，当螺纹装配体的面上压缩O形环时，拟合组件密封在螺纹装配体的面上压缩。（见图9）。这种配件是“零间隙”系统，因为您不需要弹簧或拉动管道以便座椅配件或清除系统。该管配件可以拆卸并重新组装多次。只需更换O形圈并拧紧到制造商推荐的扭矩。O形环符合密封表面不规则性。建议使用这些类型的配件，用于高振动应用，因为O形环吸收震动比任何金属到金属密封系统更好。



有这么多的配件可供选择，了解您的应用以及所需的连接和断开的频率是至关重要的。系统的可靠性和可服务性取决于所选择的配件。为了确保您为您的应用选择正确的配件，最好在设计过程的早期与您的配件或液冷组件合作伙伴密切合作。

¹布朗，吉姆，寒冷产品公司，”bob综合体育app不要太随意地搭配管子和带刺的配件“，医疗设计，2007年9月，第28页。

²更冷的产品公司bob综合体育app管道螺纹类型和名称＂