石油化工行業(yè)換熱器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、摘 要換熱器在石油化工行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，本次設(shè)計(jì)針對(duì)水的冷卻問(wèn)題，工藝和操作的要求、經(jīng)濟(jì)上的要求、保證安全生產(chǎn)。由所給的設(shè)計(jì)條件，我們選取了水冷卻器，并根據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)、gb150-98和gb151-99等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)冷卻器進(jìn)行了工藝計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步確定了冷卻器的各種尺寸，并用cad軟件繪制了冷卻器的裝配圖和零件圖。設(shè)計(jì)出來(lái)的流程和設(shè)備首先要保證質(zhì)量，操作穩(wěn)定，這就必須配置必要的閥門和計(jì)量?jī)x表等，并自確定方案時(shí)，考慮到各種流體的流量，溫度和壓強(qiáng)變化使采取什么措施來(lái)調(diào)節(jié)，而在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，加修應(yīng)方便。在確定某些操作指標(biāo)和治標(biāo)和選定設(shè)備型式以及儀表配置時(shí)，要有經(jīng)濟(jì)核算的觀點(diǎn)，既滿足工

2、藝和操作要求，又使施工簡(jiǎn)便，材料來(lái)源容易，造價(jià)低廉。如果有廢熱可以利用，要盡量節(jié)省熱能，充分利用，或者采取適當(dāng)?shù)拇胧┻_(dá)到降低成本的目的。在工藝流程和操作中若有爆炸、燃燒、中毒、燙傷等危險(xiǎn)性，就要考慮必要的安全措施。關(guān)鍵詞：換熱器；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；工藝設(shè)計(jì)；gb150-98；gb151-99 abstractheat exchangers in the petrochemical industry has a wide range of applications, this design for water cooling, process and operational requirements,

3、economic requirements, to ensure safe production. given by the design conditions, we selected water cooler, and under chemical process design manual, gb150-98 and gb151-99 and other design criteria of the cooler to the process calculation and structural design, further defined the cooler various siz

4、es and uses cad software to draw the cooler assembly drawings and parts drawing.processes and equipment designed first to ensure the quality, stable operation, which must configure the necessary valves and measurement instruments and so on, and since established programs, taking into account fluid f

5、low, temperature and pressure changes so that the measures taken to regulation, and in equipment failure, plus repair should be easy. in determining the indicators and symptoms of certain operations and the selection of equipment type, and instrument configuration, there must be economic accounting

6、point of view, not only meet the technological and operational requirements, and also allows easy construction, easy sources of material, low cost. if waste heat can be used to try to save energy, make full use of, or take appropriate measures to reduce costs. if in the process and operators in the

7、explosion, burning, poisoning, burns and other dangers, we must consider the necessary securitykey words：heat exchangers；structural design；process design；gb150-98；gb151-99 目錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1綜述11.1.1簡(jiǎn)述11.1.2固定管板式換熱器11.2發(fā)展歷史11.3換熱機(jī)組的構(gòu)造41.4換熱器常見(jiàn)問(wèn)題及處理4第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22.1 管箱設(shè)計(jì)22.1.1 管箱短節(jié)22.1.2 分程隔板22.1.

8、3 管箱深度22.2 封頭設(shè)計(jì)32.2.1 受內(nèi)壓封頭計(jì)算32.2.2 受外壓封頭計(jì)算32.3 圓筒設(shè)計(jì)42.4 管板設(shè)計(jì)52.5 拉桿和定距管的確定82.6 折流板設(shè)計(jì)82.7 旁路擋板設(shè)計(jì)92.8 容器法蘭的設(shè)計(jì)92.9 選取支座10第3章 強(qiáng)度校核113.1 前端管箱筒體計(jì)算113.1.1 計(jì)算條件113.1.2 厚度及重量計(jì)算113.1.3 壓力實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核113.1.4 壓力及應(yīng)力計(jì)算123.2 前端管箱封頭計(jì)算123.2.1 計(jì)算條件123.2.2 厚度及重量計(jì)算123.2.3 壓力計(jì)算133.3 殼程筒體計(jì)算133.3.1 計(jì)算條件133.3.2 厚度及重量計(jì)算133.3.3

9、壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核143.3.4 壓力及應(yīng)力計(jì)算143.4 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算143.4.1 計(jì)算條件143.4.2 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算153.4.3設(shè)計(jì)條件163.4.4 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算163.4.5 設(shè)計(jì)條件173.4.6 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算183.5 延長(zhǎng)部分兼作法蘭固定管板式管板19 3.5.1 設(shè)計(jì)計(jì)算條件193.5.2 僅有殼程壓力作用下的危險(xiǎn)組合工況（）243.5.3 僅有殼程壓力作用下的危險(xiǎn)組合工況（）29第4章 換熱器的制造、檢驗(yàn)、安裝與維修354.1 換熱器的制造、檢驗(yàn)與安裝354.1.1筒體354.1.2 換熱管354.1.3 管板354.1.4折流板、支持板354.1.5管束的安裝364.

10、1.6換熱器的組裝364.1.7壓力試驗(yàn)364.2換熱器的安裝、試車和維護(hù)364.2.1安裝364.2.2試車364.2.3維護(hù)37結(jié) 論38參考文獻(xiàn)39致謝40第1章 緒論1綜述1.1.1簡(jiǎn)述換熱器是化工,石油,動(dòng)力,食品及其它許多工業(yè)部門的通用設(shè)備,在生產(chǎn)中占有重要地位.在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,應(yīng)用更加廣泛。換熱器種類很多,但根據(jù)冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即：間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中,間壁式換熱器應(yīng)用最多。1.1.2管殼式換熱器 管殼式(又稱列管式) 換熱器是最典型的間壁式換熱器,它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史,而

11、且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。 管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成,殼體多呈圓形,內(nèi)部裝有平行管束,管束兩端固定于管板上。在管殼換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱的兩種流體,一種在管內(nèi)流動(dòng),其行程稱為管程；一種在管外流動(dòng),其行程稱為殼程。管束的壁面即為傳熱面。為提高管外流體給熱系數(shù),通常在殼體內(nèi)安裝一定數(shù)量的橫向折流檔板。折流檔板不僅可防止流體短路,增加流體速度,還迫使流體按規(guī)定路徑多次錯(cuò)流通過(guò)管束,使湍動(dòng)程度大為增加。常用的檔板有圓缺形和圓盤形兩種,前者應(yīng)用更為廣泛.。流體在管內(nèi)每通過(guò)管束一次稱為一個(gè)管程,每通過(guò)殼體一次稱為一個(gè)殼程。為提高管內(nèi)流體的速度,可在兩端封頭內(nèi)設(shè)置適當(dāng)隔板,將全

12、部管子平均分隔成若干組。這樣,流體可每次只通過(guò)部分管子而往返管束多次,稱為多管程。同樣,為提高管外流速,可在殼體內(nèi)安裝縱向檔板使流體多次通過(guò)殼體空間,稱多殼程。在管殼式換熱器內(nèi),由于管內(nèi)外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。如兩者溫差很大, 換熱器內(nèi)部將出現(xiàn)很大的熱應(yīng)力,可能使管子彎曲,斷裂或從管板上松脫。因此,當(dāng)管束和殼體溫度差超過(guò)50時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏夭钛a(bǔ)償措施,消除或減小熱應(yīng)力。1.2發(fā)展歷史二十世紀(jì)20年代出現(xiàn)板式換熱器，并應(yīng)用于食品工業(yè)。以板代管制成的換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。30年代初，瑞典首次制成螺旋板換熱器。接著英國(guó)用釬焊法制造出一種由銅及其合金材

13、料制成的在完成同樣傳熱量的條件下，采用逆流可使平均溫差增大，換熱器的傳熱面積減??；若傳熱面積不變，采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi)，后者可節(jié)省操作費(fèi)，故在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱。 當(dāng)冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時(shí)，由于相變時(shí)只放出或吸收汽化潛熱，流體本身的溫度并無(wú)變化，因此流體的進(jìn)出口溫度相等，這時(shí)兩流體的溫差就與流體的流向選擇無(wú)關(guān)了。除順流和逆流這兩種流向外，還有錯(cuò)流和折流等流向。 在傳熱過(guò)程中，降低間壁式換熱器中的熱阻，以提高傳熱系數(shù)是一個(gè)重要的問(wèn)題。熱阻主要來(lái)源于間壁兩側(cè)粘滯于傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層)，和換熱器使用中在壁兩

14、側(cè)形成的污垢層，金屬壁的熱阻相對(duì)較小。 增加流體的流速和擾動(dòng)性，可減薄邊界層，降低熱阻提高給熱系數(shù)。但增加流體流速會(huì)使能量消耗增加，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協(xié)調(diào)。為了降低污垢的熱阻，可設(shè)法延緩污垢的形成，并定期清洗傳熱面。 一般換熱器都用金屬材料制成，其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器；不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外，奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料；銅、鋁及其合金多用于制造低溫?fù)Q熱器；鎳合金則用于高溫條件下；非金屬材料除制作墊片零件外，有些已開(kāi)始用于制作非金屬材料的耐蝕換熱器，如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。 1.3換熱機(jī)組的構(gòu)造換熱機(jī)組是一次

15、熱網(wǎng)與用戶之間的直接橋梁，從一次熱網(wǎng)得到熱量，自動(dòng)連續(xù)地轉(zhuǎn)換為用戶需要的生活用水及采暖用水，適用于空調(diào)（供暖供冷），采暖，生活用水（洗?。┗蚱渌麚Q熱回路（如地板供熱，工藝水冷卻等）。換熱機(jī)組由板式換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、過(guò)濾器、閥門、機(jī)組底座、熱計(jì)量表、配電箱、電子儀表及自控系統(tǒng)等組成。熱源的蒸汽或高溫水從機(jī)組的一次側(cè)供水口進(jìn)入板式換熱器，二次側(cè)的低溫回水經(jīng)過(guò)過(guò)濾器除污，通過(guò)循環(huán)泵也進(jìn)入板式過(guò)濾器，兩種不同溫度的水經(jīng)過(guò)熱交換，二次側(cè)將熱量輸送給熱用戶。 1.4換熱器常見(jiàn)問(wèn)題及處理在生產(chǎn)過(guò)程中，由于換熱器管板受水分沖刷、氣蝕和微量化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，管板焊縫處經(jīng)常出現(xiàn)滲漏，導(dǎo)致水和化工材料出現(xiàn)混合

16、，生產(chǎn)工藝溫度難以控制，致使生成其它產(chǎn)品，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品等級(jí)。冷凝器管板焊縫滲漏后，企業(yè)通常利用傳統(tǒng)補(bǔ)焊的方法進(jìn)行修復(fù)，管板內(nèi)部易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，且難以消除，致使其它換熱器出現(xiàn)滲漏，企業(yè)通過(guò)打壓，檢驗(yàn)設(shè)備修復(fù)情況，反復(fù)補(bǔ)焊、實(shí)驗(yàn)，24人需要幾天時(shí)間才能修復(fù)完成，使用幾個(gè)月后管板焊縫再次出現(xiàn)腐蝕，給企業(yè)帶來(lái)人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，生產(chǎn)成本的增加。通過(guò)福世藍(lán)高分子復(fù)合材料的耐腐蝕性和抗沖刷性，通過(guò)提前對(duì)新?lián)Q熱器的保護(hù)，這樣不僅有效治理了新?lián)Q熱器存在的焊縫和砂眼問(wèn)題，更避免了使用后化學(xué)物質(zhì)腐蝕換熱器金屬表面和焊接點(diǎn)，在以后的定期維修時(shí)，也可以涂抹福世藍(lán)高分子復(fù)合材料來(lái)保護(hù)裸露的金屬；即使使用

17、后出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象，也可以通過(guò)福世藍(lán)技術(shù)及時(shí)修復(fù)，避免了長(zhǎng)時(shí)間的堆焊維修影響生產(chǎn)。正是由于此種精細(xì)化的管理，才使得換熱器滲漏問(wèn)題出現(xiàn)的概率大大降低，不僅降低了換熱器的設(shè)備采購(gòu)成本，更保證了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。 第2章 強(qiáng)度校核2.1 前端管箱筒體計(jì)算2.1.1 計(jì)算條件計(jì)算壓力：設(shè)計(jì)溫度：t=110.00內(nèi)徑：材料：q345r實(shí)驗(yàn)溫度許用應(yīng)力=170.00mpa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力=170.00mpa實(shí)驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)=345.00mpa鋼板負(fù)偏差=0.00mm腐蝕裕量=2.00mm焊接接頭系數(shù)2.1.2 厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度：名義厚度：有效厚度：2.1.3 壓力實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力

18、試驗(yàn)類型：液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值：壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的應(yīng)力水平試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力：應(yīng)為所以校核結(jié)果合格2.1.4 壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力：設(shè)計(jì)溫度下 計(jì)算應(yīng)力：應(yīng)為 結(jié)論：筒體名義厚度大于或等于gb151中規(guī)定的最小厚度12.00mm,合格2.2 前端管箱封頭計(jì)算2.2.1 計(jì)算條件計(jì)算壓力：設(shè)計(jì)溫度：t=110.00內(nèi)徑：曲面高度：材料：q345r板材實(shí)驗(yàn)溫度許用應(yīng)力=170.00mpa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力=170.00mpa鋼板負(fù)偏差=0.30mm腐蝕余量焊接接頭系數(shù)：2.2.2 厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù)：計(jì)算厚度：名義厚度：有效厚度：結(jié)論：此厚度滿足最小厚度要求2.2.3 壓力計(jì)算最大允許

19、工作壓力：結(jié)論：合格2.3 殼程筒體計(jì)算2.3.1 計(jì)算條件計(jì)算壓力：設(shè)計(jì)溫度：t=150.00內(nèi)徑：材料：q345r實(shí)驗(yàn)溫度許用應(yīng)力=170.00mpa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力=170.00mpa實(shí)驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)=345.00mpa鋼板負(fù)偏差=1.50mm腐蝕裕量=2.00mm焊接接頭系數(shù)2.3.2 厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度：名義厚度：有效厚度：2.3.3 壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型：液壓試驗(yàn)試驗(yàn)壓力值：壓力試驗(yàn)允許通過(guò)的應(yīng)力水平試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力：應(yīng)為所以校核結(jié)果合格2.3.4 壓力及應(yīng)力計(jì)算最大允許工作壓力：設(shè)計(jì)溫度下 計(jì)算應(yīng)力：應(yīng)為 結(jié)論：筒體名義厚度大于或等于gb151中規(guī)定的最小厚度1

20、3.00合格2.4 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算接管：a 2.4.1 計(jì)算條件計(jì)算壓力：設(shè)計(jì)溫度：t=150.00殼體形式：橢圓形封頭殼體材料名稱及型式：20管材殼體補(bǔ)強(qiáng)焊接接頭系數(shù)：0.85殼體內(nèi)直徑：殼體開(kāi)孔處名義厚度：殼體厚度負(fù)偏差：=1.50mm殼體腐蝕裕量：=2.00mm殼體材料的許用應(yīng)力：=140.00mpa接管實(shí)際外伸長(zhǎng)度：155mm接管實(shí)際內(nèi)伸度：0mm接管焊接接頭系數(shù)：1接管腐蝕裕量：1mm接管厚度負(fù)偏差：接管材料許用應(yīng)力：=140.0mpa2.4.2 開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算殼體計(jì)算厚度：接管計(jì)算厚度：接管材料強(qiáng)度消弱系數(shù)：開(kāi)孔直徑：d=1230時(shí)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：9.系數(shù):不計(jì)溫差應(yīng)

21、力時(shí)：m0時(shí),即=0.9000計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：m0時(shí), 即=2.910.管板徑向應(yīng)力系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：11.管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：12.管板布管區(qū)處剪切應(yīng)力系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：13.殼體法蘭力矩系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：14.管板徑向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：1.5計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：許用值：315.管板布管區(qū)周邊徑向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值： 許用值：1.5計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：316.管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)：計(jì)算值：許用值：0.5計(jì)算值：許用值：1.517.殼體法蘭應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)

22、力時(shí)：計(jì)算值： 許用值：1.5計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：=許用值：318.換熱管軸向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值： 許用值： 計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值： 19.殼程圓筒軸向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：3 20.換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：10.421mpa許用值：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：許用值：3（焊接）2.5.3 僅有殼程壓力作用下的危險(xiǎn)組合工況（）1. 換熱管與殼程圓筒熱膨脹變形差：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：0.0計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)： 2. 當(dāng)量壓力組合：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：3. 有效壓力組合：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：4. 基本法蘭力矩

23、系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：5. 管板邊緣力矩系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：6. 管板邊緣剪力系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：7. 管板總彎矩系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：8.系數(shù)僅用于m0時(shí)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：9.當(dāng)m0時(shí),由gb151-1999.按k和m查圖31（b）得:不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：m0時(shí),計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：m0時(shí), 10.管板徑向應(yīng)力系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：11. 管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：12.管板布管區(qū)處剪切應(yīng)力系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí) ：13.殼體法蘭力矩系數(shù)：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)

24、：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：14.管板徑向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：1.5計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：315.管板布管區(qū)周邊徑向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值： 許用值：1.5計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值： 許用值：316.管板布管區(qū)周邊剪切應(yīng)力系數(shù)：計(jì)算值：許用值：0.5計(jì)算值：許用值：1.517.殼體法蘭應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：1.5計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：318.換熱管軸向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值： 許用值： 計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值： 19.殼程圓筒軸向應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：計(jì)算值：許用值：3 20.換熱管與管板連接拉脫應(yīng)力：不計(jì)溫差應(yīng)

25、力時(shí)：計(jì)算值：4.809mpa許用值：計(jì)溫差應(yīng)力時(shí)：許用值：3（焊接）第3章 換熱器的制造、檢驗(yàn)、安裝與維修3.1 換熱器的制造、檢驗(yàn)與安裝換熱器的制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收，應(yīng)遵守gb151-1999和gb150-1998的有關(guān)規(guī)定。3.1.1筒體a筒體內(nèi)直徑允許偏差：用板材卷制時(shí)，內(nèi)直徑允許偏差課通過(guò)外圓周長(zhǎng)加以控制，起外圓周長(zhǎng)允許上偏差為10mm，下偏差0。b 圓筒同一斷面上，最大直徑與最小直徑之差為e0.5%dn，dn=0.5%x700=3.5mmc圓筒直線度偏差為l/1000，且當(dāng)l6000時(shí)，其值不得大于4.5mm。l=2652mm，所以直線度允許偏差2652/1000=2.652mm。進(jìn)行

26、檢查時(shí)，應(yīng)通過(guò)中心線和垂直面即沿圓周 0，90、180、270四個(gè)部位測(cè)量。d殼體內(nèi)壁凡有妨礙管束裝入或抽出的的焊縫均應(yīng)磨至與木材表面齊平。e插入式接管不應(yīng)伸出管箱、殼體、和頭蓋的內(nèi)表面。3.1.2 換熱管a換熱管管端外表面應(yīng)除銹，用于焊接時(shí)，管端清理長(zhǎng)度應(yīng)補(bǔ)小于管外徑，且不小于25mm.。b管端坡口應(yīng)采用機(jī)械加工方法加工，焊前應(yīng)清洗干凈。3.1.3 管板a管板由低合金鋼q345r制成，加工前表面不平度不應(yīng)大于2mm，如超過(guò)此值，應(yīng)進(jìn)行校平，然后進(jìn)行加工。b拼接管板的對(duì)接接頭應(yīng)進(jìn)行100%的射線或超聲檢測(cè)，按jb4730進(jìn)行表面檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果不低于級(jí)，或超聲檢測(cè)中的級(jí)為合格。d換熱管與管板的連

27、接：二者采用焊接的形式連接，連接部位的換熱管和管板孔表面，應(yīng)清理干凈，不得有毛刺、鐵屑、銹斑、油污等。焊渣寄凸出于換熱器內(nèi)壁的焊瘤均應(yīng)清除。d管板與換熱管連接時(shí)，管孔表面粗糙度ra25um。3.1.4折流板、支持板a折流板、支持板的管孔直徑及允許的誤差按gb151-1999中5.9.3的規(guī)定為19.6，上偏差為0.4，下偏差為0，但允許偏差0.1mm的管孔數(shù)不得超過(guò)4%。b折流板、支持板外圓表面粗糙度ra值不得大于25m，外圓面兩側(cè)的尖角應(yīng)倒鈍，還應(yīng)去除折流板、支持板上的任何毛刺。3.1.5管束的安裝a拉桿上的螺母應(yīng)擰緊，以免在裝入或抽出管束時(shí)，因折流板竄動(dòng)而損傷換熱管。b穿管時(shí)不應(yīng)強(qiáng)行敲打，

28、換熱管表面不應(yīng)出現(xiàn)凹癟或劃傷。c除換熱管與管板間以焊接連接外，其它任何零件均不能與換熱管連接。d管箱應(yīng)在補(bǔ)焊后做消除應(yīng)力的熱處理，設(shè)備法蘭應(yīng)在熱處理后加工。e換熱管的密封面應(yīng)予以保護(hù)，不得因磕碰劃傷、電弧損傷、焊瘤、飛濺等損害密封面。3.1.6換熱器的組裝a換熱器零部件在安裝前應(yīng)認(rèn)真檢查和清掃，不應(yīng)留有焊瘤，焊接飛濺物，浮繡等其它雜物。b吊裝管束時(shí)，應(yīng)防止管束變形和損傷換熱管。c螺栓的禁錮應(yīng)至少分三遍進(jìn)行，每遍的起點(diǎn)應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)120。3.1.7壓力試驗(yàn)壓力試驗(yàn)的要求及方法應(yīng)符合gb150-1998鋼制壓力容器第十章10.9的規(guī)定。固定管板式換熱器壓力試驗(yàn)的順序?yàn)椋汗艹桃?.5mpa進(jìn)行水壓試驗(yàn)

29、，合格后再以0.625mpa進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，同時(shí)檢查換熱管與管板連接接頭；殼程以0.4mpa進(jìn)行水壓試驗(yàn)，合格后再以0.5mpa進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)。3.2換熱器的安裝、試車和維護(hù)3.2.1安裝a安裝位置：應(yīng)根據(jù)該換熱器的結(jié)構(gòu)形式，在換熱器的兩端留有足夠的空間來(lái)滿足裝拆、維修的需要。b基礎(chǔ)：必須使換熱器不發(fā)生下沉。在滑動(dòng)支座一端應(yīng)予埋滑板。c地角螺栓和墊鐵活動(dòng)支座的地角螺栓應(yīng)裝有兩個(gè)緊鎖的螺母，螺母與底板間應(yīng)留有1-3mm的間隙。地角螺栓兩側(cè)均有墊鐵，設(shè)備招平后，斜墊鐵，可與設(shè)備支座底板悍牢，但不得與下面的平墊鐵或滑板焊死。墊鐵的安裝不應(yīng)妨礙換熱器的熱膨脹。3.2.2試車試車前應(yīng)查閱圖紙有無(wú)特殊要求

30、和說(shuō)明。名牌有無(wú)特殊標(biāo)志。試車前應(yīng)清洗整個(gè)系統(tǒng)，并在入口接管處設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)，系統(tǒng)中如無(wú)旁路，試車時(shí)應(yīng)增設(shè)臨時(shí)旁路。試車開(kāi)始后，開(kāi)啟放氣門，使流體充滿設(shè)備，此設(shè)備的物料為蒸汽，開(kāi)車前應(yīng)排空殘液，以免形成水擊，因?yàn)榇嗽O(shè)備的介質(zhì)有腐蝕性，停車后應(yīng)降參與介質(zhì)排凈，開(kāi)車和停車過(guò)程中，應(yīng)逐漸升溫和降溫，以免造成壓差過(guò)大和熱沖擊。3.2.3維護(hù)換熱器不得在超過(guò)銘牌規(guī)定的條件下進(jìn)行，要經(jīng)常對(duì)管殼程介質(zhì)的溫度和壓降進(jìn)行監(jiān)督，分析換熱器的泄露和結(jié)構(gòu)情況。在壓降增大和傳熱系數(shù)降低超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)和換熱器的結(jié)構(gòu)，選擇有效地方法進(jìn)行清洗，應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視管束的震動(dòng)情況。結(jié) 論近年來(lái)，隨著我國(guó)石化、鋼鐵等行業(yè)的快速發(fā)展

31、，換熱器的需求水平大幅上漲，但國(guó)內(nèi)企業(yè)的供給能力有限，導(dǎo)致?lián)Q熱器行業(yè)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的市場(chǎng)狀態(tài)，巨大的供給缺口需要進(jìn)口來(lái)彌補(bǔ)。換熱器是一種高效緊湊的換熱設(shè)備，它的應(yīng)用幾乎涉及到所有的工業(yè)領(lǐng)域，而且其類型、結(jié)構(gòu)和使用范圍還在不斷發(fā)展。再沸器作為換熱器的一種，在工業(yè)生產(chǎn)中的作用也越來(lái)越重要，其發(fā)展和改進(jìn)必定引起工業(yè)生產(chǎn)效率的大幅度提高。參考文獻(xiàn)1 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。鋼制壓力容器。gb150-1998。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社2 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。管殼式換熱器。gb151-1999。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社3 秦叔經(jīng) 葉文邦等主編。化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書-換熱器。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20034 石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè)?；すI(yè)出版社，20025 陳敏恒等?；ぴ?。化學(xué)工業(yè)出版社，20026 潘永亮，劉玉良主編。化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。北京：科學(xué)出版社，19997 錢頌文主編。換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20028 王志文主編?；と萜髟O(shè)計(jì)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，19909 丁伯民，黃正林等編。化工容器。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200310 fan sun，prasad r ca transie