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文檔簡介
NB/TXXXX-XXXX
板殼式熱交換器
1范圍
1.1本標準規(guī)定了板殼式熱交換器(以下簡稱“熱交換器”)的材料、設計、制造、檢驗、驗收及其安
裝、使用的要求。
1.2本標準適用的設計壓力和設計壓差為:
a)承壓殼體設計壓力不大于35MPa;
b)板束設計壓差應滿足:
1)奧氏體型不銹鋼、雙相不銹鋼、鎳及鎳合金板片制圓形截面熱交換器板束,不大于8.0MPa;
2)奧氏體型不銹鋼、雙相不銹鋼、鎳及鎳合金板片制矩形截面熱交換器板束,不大于4.0MPa;
3)鈦及鈦合金板片制板束,不超過3.0MPa。
1.3本標準適用的設計溫度:
a)鋼材不應超過GB/T150.2列入材料的允許使用溫度范圍;
b)鈦及鈦合金板片,不應超過JB/T4745列入材料的允許使用溫度范圍;
c)鎳及鎳合金板片,不應超過JB/T4756列入材料的允許使用溫度范圍;
d)其他金屬材料按相應引用標準中列入材料的允許使用溫度確定。
1.4本標準不適用于下列熱交換器:
a)非回轉殼的全焊接板式熱交換器;
b)非金屬制熱交換器;
c)另有國家標準或行業(yè)標準的熱交換器。
1.5本標準不適用于下列場合:
a)載荷循環(huán)的場合;
b)介質易結垢、易堵塞的場合;
c)需要完全解體清洗板片通道的場合。
1.6熱交換器界定范圍如下:
a)熱交換器本體與其外部管道連接:
1)焊接連接的第一道環(huán)向接頭坡口端面;
2)法蘭連接的第一個法蘭密封面;
3)螺紋連接的第一個螺紋接頭端面;
4)專用連接件或管件連接的第一個密封面;
b)接管、人孔、手孔等的承壓封頭、平蓋及其緊固件;
c)非受壓元件與受壓元件的連接焊縫;
d)連接在熱交換器上的非受壓元件,如支座、墊板等;
e)安裝在熱交換器上的超壓泄放裝置。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB/T150.1~.4—2011壓力容器
GB/T151—2014熱交換器
GB/T699優(yōu)質碳素結構鋼
1
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GB/T700碳素結構鋼
GB/T713鍋爐和壓力容器用鋼板
GB/T1220不銹鋼棒
GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法
GB/T2882鎳及鎳合金管
GB/T3077合金結構鋼
GB/T3274碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶
GB/T3280不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶
GB/T3621鈦及鈦合金板材
GB/T3624鈦及鈦合金無縫管
GB/T3625熱交換器及冷凝器用鈦及鈦合金管
GB/T24511承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶
HG/T20592鋼制管法蘭(PN系列)
HG/T20613鋼制管法蘭用緊固件(PN系列)
HG/T20615鋼制管法蘭(Class系列)
HG/T20634鋼制管法蘭用緊固件(Class系列)
JB/T4732-1995鋼制壓力容器——分析設計標準(2005年確認)
JB/T4745鈦制焊接容器
JB/T4756鎳及鎳合金制壓力容器
NB/T10558壓力容器涂敷與運輸包裝
NB/T47002.1~.4—2019壓力容器用復合板
NB/T47004.1—2017板式熱交換器第1部分:可拆卸板式熱交換器
NB/T47004.2—2021板式熱交換器第2部分:焊接板式熱交換器
NB/T47008承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件
NB/T47009低溫承壓設備用合金鋼鍛件
NB/T47010承壓設備用不銹鋼鋼和耐熱鋼鍛件
NB/T47013(所有部分)承壓設備無損檢測
NB/T47014承壓設備焊接工藝評定
NB/T47015壓力容器焊接規(guī)程
NB/T47018(所有部分)承壓設備用焊接材料訂貨技術條件
NB/T47021甲型平焊法蘭
NB/T47022乙型平焊法蘭
NB/T47023長頸對焊法蘭
NB/T47027壓力容器法蘭用緊固件
ASMESA-240壓力容器和一般用途耐熱鉻及鉻鎳不銹鋼板、薄板和帶材(SPECIFICATIONFOR
CHROMIUMANDCHROMIUM-NICKELSTAINLESSSTEELPLATE,SHEET,
ANDSTRIPFORPRESSUREVESSELSANDFORGENERALAPPLICATIONS)
ASMESB-575低碳鎳—鉻—鉬、低碳鎳—鉻—鉬—銅、低碳鎳—鉻—鉬—鉭、低碳鎳—鉻—鉬
—鎢合金板材、薄板和帶材(SPECIFICATIONFORLOW-CARBONNICKEL-
CHROMIUM-MOLYBDENUM,LOW-CARBONNICKEL-CHROMIUM-
MOLYBDENUM-COPPER,LOW-CARBONNICKEL-CHROMIUM-
MOLYBDENUM-TANTALUM,LOW-CARBONNICKEL-CHROMIUM-
MOLYBDENUM-TUNGSTEN,ANDLOW-CARBONNICKEL-MOLYBDENUM-
CHROMIUMALLOYPLATE,SHEET,ANDSTRIP)
3術語與定義
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NB/TXXXX-XXXX
GB/T150.1-2011、GB/T151-2014和NB/T47004界定的以及下列術語和定義適用于本文件。
3.1
板片Plate
經(jīng)加工用于傳熱的平板或波紋板。
[來源:NB/T47004.1-2017,3.1,有修改]
3.2
板片對PlatePair
兩張板片焊接連接形成的一個介質通道組件。
[來源:NB/T47004.2-2021,3.2,有修改]
3.3
板束PlatePack
板片或板片對與附屬件焊接連接形成的組件。
[來源:NB/T47004.2-2021,3.3,有修改]
3.4
板程和殼程Plateside&shellside
a)板程——介質流經(jīng)板片對內(nèi)的通道及與其相貫通部分。
b)殼程——介質流經(jīng)板片對外的通道及與其相貫通部分。
[來源:GB/T151-2014,3.4,有修改]
3.5
隔條PartitionBar
板片間用于分隔不同換熱介質的板條。
[來源:NB/T47004.2-2021,3.4,有修改]
3.6
折流板Baffle
分隔或改變介質流動方向的板條或類似結構。
[來源:NB/T47004.2-2021,3.5,有修改]
3.7
板殼式熱交換器PlateandShellHeatExchanger
外部采用回轉殼,內(nèi)部采用板束的板式熱交換器的統(tǒng)稱。
4通用要求
4.1總則
4.1.1熱交換器的材料、設計、制造、檢驗與驗收除符合本文件的規(guī)定外,還應遵守國家頒布的有關
法律、法規(guī)和安全技術規(guī)范的規(guī)定。
4.1.2對于不能按照本文件進行設計計算的熱交換器或受壓元件,可按GB/T150.1—2011中4.1.6規(guī)
定的方法進行設計。
4.1.3熱交換器的制造單位應建立健全的質量管理體系并有效運行。
4.2職責
4.2.1用戶或設計委托方
4.2.1.1熱交換器的用戶或設計委托方應當以書面形式向制造單位提出設計條件(UDS—User’s
DesignSpecification)并對設計條件的正確性和完整性負責。
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4.2.1.2用戶或設計委托方可使用附錄A的樣式表格提出熱交換器的設計條件。
4.2.2制造單位
制造單位應承擔以下職責:
a)按照工藝設計條件進行熱交換器選型和工藝計算,對工藝設計的正確性和完整性負責;
b)按照機械設計條件進行機械設計計算、施工圖設計,對機械設計的正確性和完整性負責;
c)制定產(chǎn)品質量計劃,其內(nèi)容應包括熱交換器或元件的制造質量控制點、檢驗項目和合格指標;
d)按照產(chǎn)品標準、設計文件、質量計劃的規(guī)定,進行檢驗和試驗,出具質量檢查報告,對報告的
真實性、正確性、完整性負責;
e)產(chǎn)品制造完成檢驗合格后,應出具產(chǎn)品質量合格證;
f)制造單位應保留下列技術文件,保存期限不少于產(chǎn)品設計使用年限:
1)工藝設計文件;
2)機械設計文件;
3)質量計劃;
4)質量記錄(焊接、檢查、檢驗、試驗記錄);
5)竣工資料。
4.3設計條件
4.3.1工藝設計的條件至少應包含以下內(nèi)容:
a)不同工況下的操作數(shù)據(jù),包括流量、氣相分率、溫度、壓力、熱負荷等;
b)介質組分或物性數(shù)據(jù);
c)允許阻力降;
d)其他,包括操作工況、操作彈性等。
4.3.2機械設計的條件至少應包含以下內(nèi)容:
a)設計所依據(jù)的主要標準和規(guī)范;
b)載荷數(shù)據(jù)(包括工作壓力、工作溫度范圍、接管載荷等);
c)介質組分與特性;
d)預期使用年限;
e)幾何參數(shù)和管口方位;
f)使用地及其自然條件(包括月平均最低氣溫的最低值、抗震設防烈度、基本風壓值、場地類別
等)。
4.4載荷
4.4.1設計時應考慮以下載荷:
a)內(nèi)壓、外壓或最大壓差;
b)液柱靜壓力,當液柱靜壓力小于設計壓力的5%時可忽略不計。
4.4.2需要時,還應考慮下列載荷:
a)熱交換器自重及正常工作條件下或耐壓試驗狀態(tài)下內(nèi)裝介質的重力載荷;
b)附屬設備及隔熱材料、襯里、管道、扶梯、平臺等的重力載荷;
c)風載荷、地震載荷;
d)支座及其他型式支承件的反作用力;
e)連接管道和其他部件的作用力;
f)溫度梯度引起的溫差應力;
g)沖擊載荷,包括壓力急劇波動引起的沖擊載荷,流體沖擊引起的反力等;
h)制造、運輸或吊裝時的作用力。
4.5設計壓力或計算壓力
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設計壓力或計算壓力的確定應符合以下規(guī)定:
a)熱交換器上裝有超壓泄放裝置時,應按GB/T150.1-2011附錄B的規(guī)定確定設計壓力;
b)熱交換器不同換熱介質側的設計壓力應按各自最苛刻的工作工況分別確定;冷、熱側設計壓力
應不低于換熱介質作用于殼體的最高工作壓力;
c)對于同時受兩側換熱介質壓力作用的元件,只有在全壽命周期內(nèi)均能保證不超過設計壓差時,
才可以按壓差設計;否則應考慮最苛刻的壓力組合;按壓差設計時,壓差的取值還應考慮在耐
壓試驗過程中可能出現(xiàn)的最大壓差值,并應在設計文件、竣工資料、銘牌中明確設計壓差,同
時應提出在耐壓試驗過程中保證壓差的要求;
d)若熱交換器存在負壓操作,確定元件計算壓力時還應考慮在正常工作情況下可能出現(xiàn)的最大壓
差。
e)真空側的設計壓力按承受外壓考慮;當裝有安全控制裝置(如真空泄放閥)時,設計壓力取
1.25倍的最大內(nèi)外壓力差,或0.1MPa兩者中的較低值;當無安全控制裝置時,取0.1MPa。
4.6設計溫度的確定
設計溫度的確定應符合以下規(guī)定:
a)熱交換器不同換熱介質側的設計溫度應按各自最苛刻的工作工況分別確定,各部分在工作狀態(tài)
下的金屬溫度不同時,可分別設定設計溫度;
b)冷、熱側設計溫度應不低于元件金屬在工作狀態(tài)可能達到的最高溫度;金屬溫度低于0℃時,
設計溫度不應高于元件金屬可能達到的最低溫度;
c)對于同時受兩側介質溫度作用的元件,應按金屬溫度確定設計溫度,元件的金屬溫度通過以下
方法確定:
1)傳熱計算求得;
2)在已使用的同類熱交換器上測定;
3)根據(jù)介質溫度并結合外部條件確定。
d)任何情況下,元件金屬的表面溫度不應超過材料的允許使用溫度。
4.7許用應力
4.7.1金屬材料的許用應力按照GB/T150.1–2011中表1、表2的規(guī)定確定。
4.7.2鋼材的許用應力按照GB/T150.2選取。鎳、鈦及其合金的許用應力按照相應引用標準選取。
4.7.3復合鋼板的許用應力可按照GB/T150.1-2011中4.4.3的規(guī)定確定。
4.7.4金屬材料采用境外牌號時,其許用應力的取值按相應標準的規(guī)定確定。
4.8腐蝕裕量
4.8.1板片可不考慮腐蝕裕量。
4.8.2奧氏體型不銹鋼、雙相不銹鋼、鎳及鎳合金、鈦及鈦合金制元件可不考慮腐蝕裕量。
4.8.3對于采用碳素鋼、低合金鋼制元件,為防止由于腐蝕、機械磨損而導致厚度均勻減薄,下列部
位應考慮腐蝕裕量:
a)受兩側介質作用元件的兩側應同時考慮;
b)與介質接觸的殼體內(nèi)表面。
4.9焊接接頭分類及焊接接頭系數(shù)
承壓殼體和集箱的焊接接頭應符合GB/T151-2014中4.6的要求。
4.10耐壓試驗
4.10.1耐壓試驗的要求和試驗壓力應符合GB/T151-2014中4.7的要求。
4.10.2耐壓試驗的種類、試驗壓力和要求應在圖樣上注明。
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4.10.3按壓差設計的熱交換器,應在圖樣上提出耐壓試驗時升、降壓的具體要求和允許壓差值,在銘
牌上標明允許壓差值。
4.11泄漏試驗
4.11.1泄漏試驗應符合GB/T151-2014中4.8的要求。
4.11.2需進行泄漏試驗時,試驗種類和要求應在圖樣上注明。
5材料
5.1總則
5.1.1熱交換器用材料應考慮其使用條件(如:溫度、壓力、介質特性)、材料的焊接性能、加工性能
及經(jīng)濟合理性。
5.1.2熱交換器用材料應符合相應引用標準及表1和表2的規(guī)定;應優(yōu)先選用列入國家標準、行業(yè)標
準的材料;選用表1和表2以外的境外牌號材料時,應符合相應材料規(guī)范和標準的規(guī)定,其使用范圍不
應超出該規(guī)范和標準的規(guī)定。
5.1.2.1熱交換器用鋼材的鋼號及其標準、技術要求、限定范圍(壓力和溫度等)及許用應力應符合
GB/T150.2-2011及其附錄A、附錄D的規(guī)定,高溫性能參考值參見GB/T150.2-2011附錄B。
5.1.2.2鈦及鈦合金、鎳及鎳基合金材料,其技術要求、限定范圍(牌號、壓力和溫度等)及許用應
力,應分別符合JB/T4745和JB/T4756的規(guī)定。
5.1.2.3熱交換器所采用復合鋼板應符合NB/T47002.1~4-2019中B1級的要求。復合鋼板應經(jīng)熱處
理后交貨,熱處理工藝應在保證基材力學性能和覆材耐蝕性能,具體熱處理工藝由復合鋼板供應商確定。
5.1.2.4受壓元件用焊接材料的選用應符合NB/T47015和NB/T47018的規(guī)定。焊接材料選用應考慮
與母材相匹配,焊接接頭的力學性能和耐蝕性應與母材匹配。
5.1.2.5表1、表2以外的材料應符合相應材料規(guī)范和標準的規(guī)定及圖樣的技術要求。
5.1.3熱交換器制造單位應對所取得的材料及材料質量證明書的真實性和一致性負責。材料質量證明
書內(nèi)容應當齊全、清晰并且印制可以追朔的信息化標識,加蓋材料制造單位質量檢驗章。從非材料制造
單位取得材料時,應取得材料制造單位提供的材料質量證明書原件或加蓋了材料經(jīng)營單位公章和經(jīng)辦負
責人簽字(章)的復印件。
5.1.4當熱交換器的工況屬于低溫工況時,受壓元件所用材料的標準、使用狀態(tài)及沖擊試驗等,應符
合GB/T150.2及有關鋼材標準的規(guī)定。
5.2板片、隔條及側板
5.2.1熱交換器的板片、隔條及側板宜選用表1所列的材料。
5.2.2板片材料應為冷軋狀態(tài)。
5.2.3板片的表面質量按相應材料標準的規(guī)定。
5.2.4與板片焊接的隔條與側板,其化學成分和力學性能應與板片材料相當。
表1板片、隔條及側板常用材料
材料類型及牌號
材料標準
統(tǒng)一數(shù)字代號材料牌號(公稱成分)
S3040806Cr19Ni10
S30403022Cr19Ni10
奧氏體型S3160806Cr17Ni12Mo2GB/T3280
S31603022Cr17Ni12Mo2GB/T24511
S3216806Cr18Ni11Ti
S31252015Cr20Ni18Mo6CuN
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S31782015Cr21Ni26Mo5Cu2
S3125420Cr-18Ni-6MoASMESA-240
S22053022Cr23Ni5Mo3NGB/T3280
奧氏體—鐵素體型
S25073022Cr25Ni7Mo4NGB/T24511
TA1GB/T14845
鈦及鈦合金
TA9-1GB/T14845
N6GB/T2054
NS3303YB/T5354
鎳及鎳基合金
NS3304YB/T5354
N1027654Ni-16Mo-15CrASMESB-575
表2其他零部件常用材料
序號零部件名稱材料類型及牌號材料標準
Q235B
GB/T700
碳素鋼Q235C
20NB/T47008
Q345RGB/T713
壓緊板
Q355GB/T1591
圓筒
低合金鋼16MnNB/T47008
1平蓋
16MnDNB/T47009
設備法蘭
16MnDRGB/T3531
S30408
S30403
不銹鋼GB/T24511
S31603
S31608
Q235B
GB/T700
碳素鋼Q235C
35GB/T699
拉桿Q345RGB/T713
拉筋低合金鋼Q355GB/T1591
2
折流板16MnDRGB/T3531
支持板S30408
GB/T3280
S30403
不銹鋼GB/T24511
S31603
S31608
10GB/T6479
GB/T8163
20
GB/T9948
碳素鋼Q345B
3接管
Q345C
GB/T6479
Q345D
Q345E
不銹鋼S30408GB/T13296
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NB/TXXXX-XXXX
S32168GB/T14976
S31608
S31603
TA1GB/T3624
鈦
TA2GB/T3625
鎳N6GB/T2882
Q235B
GB/T3274
碳素鋼Q235C
20
NB/T47008
16Mn
低合金鋼
16MnDNB/T47009
4接管法蘭S30408
S32168
不銹鋼NB/T47010
S31608
S31603
TA1
鈦GB/T3621
TA2
20
碳素鋼35GB/T699
45
螺柱
540Cr
低合金鋼30CrMoAGB/T3077
35CrMoA
不銹鋼S30408GB/T1220
5.3壓緊板
5.3.1壓緊板用材料應符合表2的規(guī)定。與板片焊接的壓緊板可采用堆焊復合板,當采用爆炸焊接復
合板時,復合板材料應符合NB/T47002.1~4-2019中B1級的要求。
5.3.2不與板片焊接但接觸介質的壓緊板,應按介質匹配性選材,所選材料應符合本文件引用標準或
GB/T150.2的規(guī)定。
5.4管箱、殼體、集箱、折流板與支持板
5.4.1與介質接觸的管箱、殼體、集箱、折流板及支持板,應符合GB/T150.2或相應材料引用標準的
規(guī)定。
5.4.2與介質接觸的管箱、殼體和集箱可采用爆炸、堆焊復合結構。
5.5連接板
5.5.1與板片焊接的連接板,其化學成分和力學性能應與板片材料相當。
5.5.2當熱交換器存在真空場合時,連接板應與箱板可靠連接。
5.6緊固件
5.6.1螺柱和螺母用鋼棒的標準、鋼號、使用狀態(tài)、許用應力及力學性能試驗等,應符合GB/T150.2-
2011第7章的規(guī)定。
5.6.2緊固件按NB/T47027、HG/T20613、HG/T20634選用。
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5.7支座
5.7.1采用鞍式支座、支耳等支撐結構時,墊板材料宜選用與殼體相同的材料。
5.7.2采用裙座支撐結構時,與殼體相焊的裙座段宜選用與殼體相同的材料。
6設計
6.1總則
熱交換器應根據(jù)設計條件,進行工藝設計和機械設計。
6.2型號表示
6.2.1熱交換器型號由結構型式、公稱直徑、設計壓力等字母代號合表示。型號之后可后綴制造單位
特征編號。示例如下:
BQ□-□DN??c??h?□
制造單位特征編號(必要時)
冷側/熱側設計壓力(MPa),壓力相等時只寫pc
公稱直徑(mm)
板片波紋類型
結構型式
6.2.2常見的結構型式代號見表3。
表3結構型式代號
代號結構型式說明
J板束截面形狀為矩形的板殼式熱交換器
Y板束截面形狀為圓形的板殼式熱交換器
6.2.3常見的板片波紋類型代號可按表4編排,超出表4時制造單位可自行命名。
表4板片波紋類型代號
代號板片波紋類型代號板片波紋類型
R人字形G鼓泡形
P平板
6.2.4示例
1)示例1:
矩形截面熱交換器
公稱直徑1000mm,鼓泡板型,冷側設計壓力1.6MPa,熱側設計壓力1.0MPa,制造單位名稱代號
A,其型號為:
BQJ-G1000-1.6?1.0?A
2)示例2:
圓形截面熱交換器
公稱直徑800mm,人字形板型,冷側和熱側設計壓力均為1.6MPa,其型號為:
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BQY-R800-1.6
6.3工藝設計
6.3.1熱交換器的工藝設計應考慮下列因素:
a)熱交換器的型式、板片波紋類型及基本參數(shù),滿足安全可靠性及工藝性能;
b)考慮制造工藝及經(jīng)濟性,合理選材;
c)滿足熱交換器安裝、操作、維修等要求。
6.3.2熱交換器工藝計算應在滿足工藝設計條件下進行優(yōu)化設計,以提高換熱效率。
6.3.3熱交換器的設計條件,工藝設計數(shù)據(jù)、機械設計數(shù)據(jù)可按照附錄A的表A.1和表A.2填寫。
6.4主要零部件及名稱
6.4.1矩形截面熱交換器如圖1和圖2所示。主要零部件及名稱見表5。
表5矩形截面熱交換器主要零部件及名稱
序號名稱序號名稱
1板片10殼程接管法蘭
2隔條11圓筒
3側板12設備法蘭
4壓緊板13支座
5折流板或支持板14殼體(部件)
6支撐件15管板
7集箱16管箱(部件)
8膨脹節(jié)17分程隔板
9板程接管法蘭
10
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9
1
210
3
411
5
12
6
13
14
7
8
圖1立式矩形截面熱交換器
11
NB/TXXXX-XXXX
7
3
5
10
915
2
1
17
4
11
13
1214
16
圖2臥式矩形截面熱交換器
6.4.2圓形截面熱交換器分為不可拆和可拆結構,分別如圖3和圖4所示。主要零部件及名稱見表6。
表6圓形截面熱交換器主要零部件名稱
序號名稱序號名稱
1板程接管封頭8旁路擋板
2平蓋封頭9固定鞍座(滑動鞍座)
3連接板10板程接管法蘭
4殼程接管法蘭11折流板
5板片12殼體法蘭
6圓筒13平蓋
7側板
12
NB/TXXXX-XXXX
圖3圓形截面不可拆熱交換器
圖4圓形截面可拆熱交換器
13
NB/TXXXX-XXXX
6.5機械設計
6.5.1板片
6.5.1.1板片的板型應滿足工藝性能和承受壓力載荷的需求。對于需要機械清理板間流道的場合,板
型應為貫通流道。
6.5.1.2板片的厚度應滿足設計條件的要求,板片材料名義厚度應不小于0.6mm,厚度負偏差不大于
0.04mm。
6.5.1.3板片不允許拼接。
6.5.1.4板片承受載荷的能力可按照JB4732的規(guī)定進行應力分析確定。
6.5.2圓筒
6.5.2.1圓筒承壓部件的機械設計應符合GB/T150.3設計中的規(guī)定。
6.5.2.2圓筒最小厚度應符合GB/T151的規(guī)定。
6.5.3接管及其他管口
6.5.3.1內(nèi)伸接管不應妨礙板束的拆裝。
6.5.3.2接管與殼體的連接結構設計可按GB/T150.3-2011中附錄D.3“接管、凸緣與殼體的連接”的
形式。
6.5.3.3當不能利用接管(或接口)進行放氣或排液時,應在最高點設置放氣口,在最低點設置排液
口。
6.5.3.4采用壓差設計的板束應在兩程介質間加裝壓差計接口,接口可設置在接管上。
6.5.4設備法蘭及接管法蘭
6.5.4.1設備法蘭優(yōu)先采用NB/T47021~47023中的法蘭。
6.5.4.2接管法蘭優(yōu)先采用HG/T20592、HG/T20615中的法蘭。
6.5.4.3非標法蘭應按GB/T150.3的規(guī)定進行設計。
6.5.4.4下列情況,應采用帶頸對焊法蘭:
a)毒性危害程度為中度以上介質;
b)易燃易爆介質;
c)強滲透性中度危害介質。
6.5.5支座
6.5.5.1熱交換器應根據(jù)布置要求選擇支座型式,標準支座優(yōu)先采用NB/T47065.1~5中的支座。
6.5.5.2采用裙式支座可參照NB/T47041進行設計。
6.5.5.3其他結構支座應按相關標準進行結構強度校核,滿足強度及穩(wěn)定性要求。
6.5.5.4立式布置的熱交換器應計算徑向熱膨脹或收縮量,需要時,地腳螺栓孔應設置為徑向長圓孔。
6.5.5.5熱交換器支座底板溫度與基礎間存在較大差異時,應在支座底板與基礎間設置隔熱或隔冷墊
板,墊板應具有足夠的強度和剛度。
6.5.6板束
6.5.6.1矩形截面板束
6.5.6.1.1壓緊板的設計應符合下列要求:
a)壓緊板與板片焊接處宜采用同種材料。當壓緊板采用多塊拼接時,拼接焊縫應采用全熔透,且
壓緊板與板片接觸側焊縫應磨平,最小拼板長度應不小于300mm。
b)壓緊板的強度計算可參照NB/T47002.2計算,為提高壓緊板的承壓能力可設置加強筋,加強
筋與壓緊板的連接可采用連續(xù)或間斷焊接,采用間斷焊時應符合GB/T150.3-2011中A.5.1.1的要求。
c)壓緊板中心的撓度不大于板片寬度的2‰。
d)壓緊板端部與板片焊接時,應考慮壓緊板與板片的熱膨脹差,必要時壓緊板可采用斷開結構。
6.5.6.1.2側板的設計應符合下列要求:
a)與隔條焊接連接的側板宜與板片采用同種材料,且不允許拼接。
b)應滿足強度、剛度的要求,可按GB/T150.3-2011中附錄A或JB4732進行設計。
14
NB/TXXXX-XXXX
6.5.6.1.3集箱的設計應符合下列要求:
a)可采用矩形、半圓拱、天圓地方等結構。
b)應滿足強度、剛度的要求,可按GB/T150.3-2011中附錄A或JB4732進行設計。
c)設計應考慮板束入口處介質的均勻分布,必要時可設置導流結構。
6.5.6.1.4折流板與支持板的設計應符合下列要求:
a)介質需流過折流板或支持板時,應設置弓形缺口,弓形缺口應滿足流通面積的需求。
b)折流板(支持板)可作為板束外部加強圈,壓緊板強度計算時可考慮折流板(支持板)與壓緊
板的組合慣性矩。
6.5.6.1.5支撐件的設計應符合下列要求:
a)支撐件與殼體的連接方式可參照GB/T151-2014中7.4.1.1的形式,當采用其他連接方式時,應
保證支撐件與殼體間形成有效的密封。
b)支撐件可設置排凈孔,排凈孔直徑宜為4mm~8mm。
6.5.6.1.6膨脹節(jié)
a)應考慮板束與殼體間軸向、徑向熱膨脹差的影響,必要時宜設置膨脹節(jié)補償。
b)當存在熱沖擊載荷時,板束與集箱的熱膨脹差可采用矩形膨脹節(jié)補償。
6.5.6.2圓形截面板束
6.5.6.2.1側板和連接板的設計要求:
a)應選擇滿足介質要求的耐腐蝕材料。
b)滿足芯體裝配及吊運過程中的機械強度要求,必要時可設置拉桿、拉筋等結構。
c)應滿足強度、剛度的要求,可依據(jù)JB4732進行設計。
6.5.6.2.2折流板和旁路擋板的設計要求:
a)應選擇滿足介質要求的耐腐蝕材料。
b)折流板結構應合理可靠,避免脫落或變形失效。
c)旁路擋板的旁流面積不超過總流通面積的2%。
6.5.7其他要求
6.5.7.1介質進口或出口區(qū)域應有足夠的流通面積或內(nèi)側深度,沿板片對疊摞方向介質應均勻流入板
束。
6.5.7.2矩形板束截面對角線與殼體間隙應有足夠空間保證介質的分布與流通。
6.5.7.3需要防短路的場合,應設置防短路結構。在介質短路對傳熱影響較大的場合,防短路結構宜
采用密封連接,防短路結構設置方式應不影響板束的自由膨脹。
6.5.7.4帶外部加強結構的可抽板束應設置滑道,滑道可采用板式、滾輪和圓鋼條等形式。
6.6振動
6.6.1當板束間介質為氣體流體時,宜考慮板間流速過大造成板束的振動失效。
6.6.2板束振動失效模式主要是顫振失穩(wěn),應控制板片間的流速小于顫振的臨界流速。
6.6.3臨界流速的計算可參考平板顫振的臨界流速計算方法,或采用數(shù)值模擬計算方法。
7制造、檢驗與驗收
7.1總則
7.1.1熱交換器的制造、檢驗與驗收除應符合本文件的要求外,還應符合GB/T151、GB/T150.1
和GB/T150.4的有關規(guī)定。
7.1.2熱交換器所有受壓元件焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補焊,以
及上述焊縫的返修焊縫都應有相應的焊接工藝評定。
7.1.3熱交換器的承壓焊縫焊接應由持有相應資格證書的作業(yè)人員擔任。
7.1.4熱交換器的無損檢測,應由持有相應類別的無損檢測人員資格證的人員擔任。
7.1.5熱交換器制造前,應制定質量計劃,包括材料檢驗、零件檢驗、組裝、檢驗與試驗等要求。
15
NB/TXXXX-XXXX
7.1.6熱交換器制造完成后,應形成完整的質量記錄、質量報告、竣工資料。
7.1.7制造單位對原設計的修改以及對受壓元件的材料代用,應當事先取得原設計單位的書面批
準,并在竣工圖上做詳細記錄。
7.2材料復驗
7.2.1材料復驗應符合GB/T150.4—2011中5.1的規(guī)定。
7.2.2對于采購的第III類壓力容器用IV級鍛件,應按爐號復驗化學成分,按批號復驗鍛件的力
學性能,其中人孔法蘭、人孔法蘭蓋及設備法蘭逐件取樣進行力學性能復驗。
7.2.3材料復驗結果應符合相應材料標準的規(guī)定或設計文件的要求。
7.3主要零件加工
7.3.1殼體
7.3.1.1殼體圓筒加工制造應符合GB/T150.4和GB/T151的相關規(guī)定并符合設計文件要求。
7.3.1.2封頭加工制造應符合GB/T150.4的相關規(guī)定并符合設計文件要求。
7.3.2板束
7.3.2.1板片
7.3.2.1.1板片波紋深度偏差應符合表7的要求。
表7波紋深度允許偏差mm
板片寬度波紋深度允許偏差
≤1000±0.10
>1000~2000±0.15
7.3.2.1.2板片成形減薄量應小于板片材料實際厚度的20%。
7.3.2.1.3每批板片抽3‰,且不少于3片進行板片波紋深度尺寸檢測。如發(fā)現(xiàn)有一張板片不合格,
應逐張檢測,對不合格者進行再加工后重新組批進行檢測。同一生產(chǎn)班次、同一次裝卡模具、同一爐批
號材料壓制的板片為一批。矩形截面板片的檢測點按NB/T47004.2-2021中7.3.2執(zhí)行;圓形截面板片以
板片為中心,圓周方向6等分,每個等分間隔測量3點。
7.3.2.1.4有下列情況之一時,應抽取一張板片對減薄較大處進行厚度檢測:
a)用新模具壓制的板片;
b)用新材料壓制的板片;
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