Existem vários métodos para conectar tubos trocadores de calor a placas de tubos, incluindo juntas de expansão, soldagem e uma combinação de ambos. Os métodos de juntas de expansão podem ser categorizados em juntas de expansão mecânicas, juntas de expansão hidráulicas, juntas de expansão de borracha e juntas de expansão explosivas. As empresas nacionais geralmente usam juntas de dilatação mecânicas, que exigem muita mão-de-obra e são ineficientes. Quando a espessura da placa do tubo excede 100 mm, juntas de expansão-de espessura total não podem ser alcançadas e a taxa real de expansão do tubo, a força-de extração e a pressão de vedação não estão diretamente correlacionadas. Os operadores confiam principalmente na experiência para determinar a estanqueidade da expansão, tornando a qualidade da junta de expansão altamente suscetível a erros humanos. Além disso, o meio lubrificante utilizado durante as juntas de dilatação pode penetrar no espaço entre o tubo e a placa do tubo, afetando negativamente a qualidade da soldagem subsequente.
Para resolver essas questões, Krips et al. desenvolveu tecnologia de junta de expansão hidráulica no final da década de 1970. Essa tecnologia divergiu em duas abordagens principais: o método O-ring e o método da junta de expansão de saco líquido. O método O-ring envolve colocar um O-ring em cada extremidade de um mandril para vedar o meio de expansão. A pressão de expansão é aplicada diretamente na superfície do tubo do trocador de calor através do orifício central do mandril, causando deformação plástica e unindo o tubo à chapa do tubo. O método desenvolvido por Krips et al. é um exemplo do método O-ring. No entanto, devido à baixa precisão dimensional dos tubos trocadores de calor produzidos internamente (os desvios na espessura da parede podem chegar a ±10%), a tecnologia estrangeira de expansão de anel O- não pode ser usada para tubos produzidos internamente, e a importação de tubos trocadores de calor de alta{14}}precisão é muito cara, limitando assim a adoção da tecnologia na China. A tecnologia de expansão hidráulica de bolsa de líquido usa uma bolsa hidráulica elástica para isolar o meio de expansão do tubo do trocador de calor. A pressão de expansão atua na parede interna do tubo do trocador de calor através do saco de líquido, evitando a contaminação das aberturas do tubo durante o processo de expansão do O-ring.
Abordando as deficiências de grandes desvios dimensionais em tubos trocadores de calor produzidos internamente, a tecnologia doméstica de expansão hidráulica de sacos líquidos absorveu tecnologia estrangeira e inovou continuamente para desenvolver uma nova geração de expansores de tubos hidráulicos adequados para as condições nacionais do meu país. Tem sido amplamente utilizado na fabricação de trocadores de calor nas indústrias petroquímica, de energia, de caldeiras, de energia nuclear e de refrigeração.
