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          換熱器人才網

          換熱器設計之獨家記憶

          發布于:11-13 文章來源:微信公眾號壓力容器設計院

                曾子曰“吾日三省吾身”,剛好利用周末時間把6年前關于浮頭、U型管、折流桿等管殼式換熱器設計的一些小結重新整理了,獨家記憶分享給大家。

                很多設計人員對標準管殼式換熱器沒有概念,換熱器殼體長度尺寸、管板厚度隨意選擇。實際上洛陽院很早的時候就出版了標準管殼式換熱器系列圖冊,方便化工煉油廠對管束的更換(管束的的使用年限是3年,換熱器通常是10年)。所以換熱器殼體長度,管板厚度等一系列尺寸都是按照換熱器的公稱壓力進行選擇的。

           1.  換熱器壓差設計:耐壓試驗、開停車、非正常操作、正常操作等工況時管程與殼程壓力同時作用。     

                耐壓試驗方法:先按壓差值對殼程進行壓力試驗,同時檢查換熱管管頭;然后管、殼程同步加壓,升降壓過程中壓差不超過極值。


          2.     折流桿管束設計注意點:

          ①折流桿管束第1塊折流板橫向布置(支持板作用)

          ②折流桿避免與拉桿孔發生干涉,否則將導致制造過程中折流圈間距變大

          注:車間制造時,提前焊好折流桿,然后穿管,強力穿管導致折流圈誤差累積(優化制造:穿管同時裝焊折流桿)

          ③管束折流圈允許最大尺寸不超過殼體長度,否則鉤圈側螺栓的裝卸及螺栓的熱膨脹伸縮空間受限。

          ④單管程折流桿管板不要標注隔板槽間距(45°布置),否則會累積誤差,無法順利穿管


          3.     布管:四管程(φ19)刪去最內側換熱管 ,四管程管箱墊片規定MA值。


          4.     工藝介質流向:冷流體(升溫)↑;熱流體(降溫):↓

                   BJS結構:重沸器介質↑;冷凝器介質↓


          5.     折流板間距越小,殼程壓降越大。


          6.     浮頭冷凝器中,換熱管受軸向壓縮力在較大折流板間距時,經常出現大于            [δ]cr的情況,但由于換熱管在換熱器內失穩是有約束的,所以正常操況下并未發生失穩破壞(SW6計算負值不合格)。

          補:GB/T 151-98標準釋義有詳細解釋,但是GB/T 151-2014標準釋義把這條的解釋刪掉了。


          7.     管板厚度應不小于0.6倍的設備法蘭有效厚度(法蘭剛度要求)


          8.     固定式雙管板換熱器計算工況:

             外管板兼做法蘭計算;

             內管板不兼做法蘭計算;       

          (外管板)隔離腔作為殼程設計壓力;

          (內管板)隔離腔作為管程設計壓力

             

          9.    高溫高壓工況下,SW6校核管板時生成計算書檢查換熱管內外壓是否合格。如果只看計算結果你都不會發現問題的存在。


          10.  重沸器假管結構設計:

          設置幾排假管,浮動端堵死;

          進口處設置一排圓鋼(防腐、除沫)

          管束越靠上,腐蝕越大


          11.  立式換熱器設計注意:

          排、放接管與螺栓干涉;

          耳座孔距是否為標準的。


          12.  浮頭換熱器:浮動端后端膨脹收縮長度≥60mm  (2M+10)min


          13.  BJS換熱器不設擋管、擋板結構 ;

          管入口的滑道或旁路擋板2根改為1根。

          折流板橫切時,需在兩側設置旁路擋板。


          14.  折流板橫切時,殼程進出口內折流板數量一般為偶數,當因跨距過大,只能設置成奇數塊折流板時,可以將其中一塊折流板設計成支持板(上下切平)(重力因素)


          15.  當設備直徑開孔較小時,注意核算防沖板情況下流通面積;若不滿足,可以在防沖板上沖排孔。


          16.  U型管換熱器交叉布管隔板槽間距及R值

             φ25換熱管 :90.5/50.6  ;

             φ19換熱管 :75/43.3


          17.   用作容器的無縫鋼管(φ426x12, φ325x10)應符合HG/T20584中6.3.9要求,回廠復驗:拉力、沖擊、水壓。


          18.  真空容器;﹥300℃容器;極度、高度危害介質不得采用襯層結構  


          19.  外壓容器每隔1~2m設置加強圈;慣性矩:T型鋼>反置角鋼>扁鋼


          20.  聯合開孔補強計算方法:

          先分別計算單孔補強,至少多50%,然后進行兩孔聯合補強


          21.  較厚的高壓設備縱環焊縫可以按NB/T47013.10-II  B級進行TOFD檢測(可記錄的UT檢測)。固定管板換熱器封閉焊縫進行MT/PT檢測,特殊要求時,可移除封閉端管頭進行伽馬源進行射線檢測。


          22.  不銹鋼浮頭換熱器浮頭法蘭處不銹鋼螺栓預緊力不能滿足要求,可采用ASME的高強度不銹鋼螺栓。


          23.   塔上有附屬設備時一定注意核算偏心載荷;塔器中有設備法蘭時,SW6中需輸入法蘭密封面離地面高度。


          24.   半管夾套傳熱面積計算理解應為半盤管與設備的接觸面積。


          25.   注意補強圈的使用條件;接管開孔補強范圍B值,不夠時輸入實際的B值。


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