螺纹锁紧环换热器制造
螺纹锁紧环式换热器的制造工艺
下面就螺纹锁紧式高压换热器大多采用的 ’, ’ 型和双壳程结构进行介绍$ !*#*! 密封性能可靠
该设备的主体密封主要为 # 大部分!一是管程 侧的密封"它是通过螺纹锁紧环上的外圈螺栓压在 密封盘及密封垫上来完成的#二是壳程侧的密封"它 是内圈压紧螺栓"通过卡环%管箱内套筒压在管束 管板及密封垫上来完成密封的"且可通过螺纹锁紧 环上的内圈压紧螺栓"间接施力"在不拆卸管箱内 件的情况下"来解决内部密封$ !*#*# 压紧螺栓
!" 单壳程型$ 其 特 点 是 !!+ 壳 程 侧 接 管 一 前 一 后 % 上 下 分 布 " 即进口和出口不在同一垂直线上##"壳程介质从壳体 一端到其另一端#$"管束上无分层隔板#%"换热效率 较低$ #" 双壳程型$ 其特点是!!"壳程侧接管同一截面上分布"即进 出口在同一垂直线上##"壳程介质从壳体中心分开" 从壳程进口到壳体尾部"再从壳体尾部到壳程出口# $"管束上有分层隔板#%"换热效率较高$
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理$ 接管内壁一般制造厂都采用焊条电弧焊堆焊或
’
其他方法堆焊"堆焊质量较好$
(
对接形式的接管对外连接的坡口处堆焊一层
) *
镍基焊条"如图 2 所示$ 通常堆焊的是 3425& 焊条"
+
其目的是现场组焊时不需加热"直接冷焊和减小在
,
设备运行中由于异种材料温度变化产生的应力$
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图 2 对接接管对外连接的坡口形式 法兰连接形式的接管密封面的面层通常先不 堆焊"待产品最终热处理后再堆焊和加工"以减少 产品使用过程中密封面的应力腐蚀开裂$
“高-低压”螺纹锁紧环式换热器的设计
现管箱零部件尺寸的系列化设计,避免其径向尺寸调整量 2 “高-低压”螺纹锁紧环换热器的设计过程及主 行DŽ ᇌঞ㶎㒍ⱘ㶎䎱⹂ᅮˈ 䳔ֱ䆕㶎㒍ⱘᇣᕘय़㋻㶎ᷧ㶎㒍ᄨ䖍㓬᳝ড়䗖ⱘ䎱 ݀ ൌ ߮ʹͻ݉݉ ˗ܲ ൌ ʹ͵Ǥͺͳʹͷ ᴀ䆒প 太大,压紧螺栓一般采用M36~M42几种规格,且其相邻 要零件的设计计算
ܾüൿ⠛᳝ᬜᆚᇕᆑᑺˈPP˗ ᓣЁ˖ ܹܲ ൌ Ǥʹͺ ݐܾܲ݉ ܩܦ ൌ ͵ͷʹͲʹͶ ᓣЁ˖ܾüൿ⠛᳝ᬜᆚᇕᆑᑺˈPP˗ Ͷ 式中:b—垫片有效密封宽度,9.779mm; ܲݐ üㅵ䆒䅵य़˗ ܲ üㅵ䆒䅵य़˗ ᓣЁ˖ܾüൿ⠛᳝ᬜᆚᇕᆑᑺˈPP˗ ݐ Pt—管程设计压力; üൿ⠛य़㋻⫼ЁᖗⳈᕘˈPP˗ ܲ ݐüㅵ䆒䅵य़˗ ܦܦ üൿ⠛य़㋻⫼ЁᖗⳈᕘˈPP˗ ܩܩ ݍܦüय़ݙᕘˈPPDŽ
2.2 确定管程密封垫片的参数及尺寸
2.2.1 垫片选型
此处的垫片根据设备的操作工况,工艺包方文件的要 求,可选用硬度较低的金属平垫,如S11306,也可选用柔 性石墨波齿复合垫,对于较复杂的工况,可选用双金属自 密封波齿复合垫片[1]。本设备操作工况稳定,根据使用经 验选用回弹性好、密封寿命长、制造安装方便的柔性石墨 波齿复合垫,其制造、检验符合GB/T19066.3—2003的规 定,要求回弹率≥25%。垫片系数:m=3;y=50MPa。
1 图1看出管箱由内压引起的轴向载荷通过内部结构 传递至管箱筒体,由管箱筒体承受,使其结构紧凑、密封 可靠,相比大法兰结构较节约材料。
2.2.2 垫片尺寸
根据管箱内径、压圈的宽度及垫片的接触宽度(按设 备直径一般取25~30mm)确定垫片的内外径,,垫片的接 触宽度根据设备直径一般取25~30mm。本设备垫片接触宽 度取30mm,内径/外径分别取φ725mm/φ785mm。
螺纹锁紧环式换热器制造工艺
螺纹锁紧环式换热器制造工艺摘要:随着石油工业的飞速发展和国家对环境保护要求,螺纹锁紧环式换热器已经成为加氢裂化装置中的核心设备,针对螺纹锁紧环式换热器的结构特点对零部件装配、重点零部件加工、焊接、设备水压等方面进行简单地介绍,重点讲述了螺纹锁紧环式换热器在制造中的工艺难点及要注意的问题。
关键词:换热器、螺纹锁紧、组装、加工Abstract: with the rapid development of the oil industry and state environmental protection requirement, thread lock loop heat exchanger has become the core equipment of hydrocracking equipment, in view of the thread lock ring the structure characteristics of heat exchanger for parts assembly, key parts processing, welding, hydraulic pressure equipment in simply introduces, focuses on the thread lock ring heat exchanger in manufacturing process of the difficulty and the problems.Keywords: heat exchanger, thread lock, assembly and processing1前言随着石油工业的飞速发展和国家对环境保护要求的提高,加氢装置的需求量越来越大,给化机装备企业带来了更大的发展机遇。
螺纹锁紧环式换热器已经成为加氢裂化装置中的核心设备之一, 其特点为结构紧凑,泄漏点少,密封可靠,占地面积小,节省材料;一旦运行过程中出现泄漏,也不必停车,只须紧固内、外圈顶紧螺栓既可达到密封要求。
螺纹锁紧环式换热器
螺纹锁紧环式换热器的制造更新时间:2011-06-02 15:05:34来源: 工业360核心提示:螺纹锁紧环式换热器的制造吴淳,张永梅(抚顺机械设备制造有限公司,辽宁抚顺113006)摘要:介绍了螺纹锁紧环式换热器的结构型式、制造工艺及关键部位的加工控制。
关键词:换热器;螺纹锁紧环;制造;焊接;热处理中图分类号: TQ 051·501文献标志码: B文章编号: 1000-7466(2007)增刊-0050-03螺纹锁紧环式换热器是用于高温、高压工况下的热交换设备,国内外大型炼油企业在加氢裂化及重油加氢脱硫装置中均采用这种型式的换热器。
它不仅具有耐高温、耐高压、结构紧凑、泄漏点少及密封可靠的特点,而且还具有设备占地面积小、节约材料的优点。
螺纹锁紧环式换热器在操作运行过程中,如果出现了泄漏现象,不需要停车,只需紧固内、外压紧螺栓即可达到密封效果。
但该种设备也存在结构复杂、内件较多、机加工量大、装配困难和拆卸时需要专用工具的不足之处。
其结构见图1。
1.垫片2.管板3.盘根压环Ⅱ4.盘根5.盘根压环Ⅰ6.箱内套筒7.顶压螺栓8.分合环9.压环10.支架11.外密封圈12.密封盘13.内压圈14.外压圈15.螺纹承压环16.外压杆17.内压杆18.外压紧螺栓19.内压紧螺栓20 .压盖图1H-H型螺纹锁紧环换热器结构简图1·设计参数及结构特点螺纹锁紧环换热器适用范围较广,据不完全统计,其管程设计压力为9.0~20.0 MPa,壳程设计压力为2.5~20.0 MPa。
管、壳程的设计温度均在220~435℃。
管、壳程的操作介质一般为H2、油气(含H2S)等。
设备公称直径一般在Φ600~Φ1 600mm,设备主体材料通常选用2.25Cr-1Mo、1.25Cr-0.5Mo-Si、15CrMo和16Mn,换热器管束部件通常选用0Cr18Ni10Ti或15CrMo。
螺纹锁紧环换热器的管板置于管箱筒体内,管箱压盖由螺纹承压环固定,筒体上的开孔采用整体补强结构,管束采用U型管结构可以减少密封点,管程和壳程介质是纯逆向流动,壳程的密封是通过紧固内圈压紧螺栓—内压杆—内压圈—压环—顶压螺栓—分合环—管箱内筒—盘根压环I—盘根—盘根压环II—管板—垫片的顺序逐渐进行传递至压紧,从而保证设备的密封性;管程密封是通过紧固外圈压紧螺栓—外压杆—外压圈—密封盘—外密封垫圈的顺序逐渐进行传递至压紧,从而保证设备的密封性。
螺纹锁紧环换热器制造资料
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二. 螺纹锁紧环式换热器结构分类及特点 按管、壳程所承受压力分类 A.H-H型(管程、壳程高压式)(图1) 特点:1)管箱与壳体组焊为一体; 2)管板是按压差设计的,管板厚度较小 3)管箱侧内件较多; 4)有两圈压紧螺栓; 5)管束可单独抽出。
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B.H-L型(管程高压、壳程低压式)(图2) 特点:1)管箱与壳体为法兰连接,可分离; 2)管板与管箱组焊为一体; 3)有一圈压紧螺栓; 4)管程密封与壳程密封时分开的。
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• (二).管箱制造 • 1.管箱筒体初车图中余量规定:管箱筒体外径D+5mm; 内壁单边留5mm余量;长度方向每端各留5mm余量。 • 2.管箱筒体上安放式接管坡口加工角度的规定: • 根据图纸中管箱筒体外径、接管公称直径和接管嵌入管箱 筒体的深度综合考虑,结合实际放样效果,对接管坡口加 工角度总结如下,见图(3): • a.管箱筒体加工斜面角度一律为30°,接管过渡半径为R20 (必须保证)。 • b.综合考虑公称直径为DN150~500的接管和接管嵌入筒 体的深度范围为40-90mm,接管坡口加工角度一般在 40°~60°范围内。接管与管箱筒体坡口机加工成型后,二 者的宽度(边缘斜面宽度)为55mm以上,但是也不能太 宽,否则焊缝填充量大,消耗焊材严重。
• 1.2壳程筒体椭圆度、不直度规定: • 当设计文件无要求时,按以下要求执行;当设 计文件有要求时,按设计文件要求执行。 • 1.2.1 壳程筒体同一断面最大直径与最小直径之差 e≤0.5%DN; • 且:当DN≤1200mm时,其值不大于5mm; • 当DN>1200mm时,其值不大于7mm。 • (DN-壳程筒体内径) • 1.2.2 壳程筒体直线度允许偏差为≤1.5mm。
螺纹锁紧环换热器制造技术探析
- 23 -第1期螺纹锁紧环换热器制造技术探析程志科(北京燕华工程建设有限公司, 北京 102502)[摘 要] 螺纹锁紧环换热器在加氢装置中使用的数量越来越多。
与其它结构换热器相比,螺纹锁紧环换热器具有耐高温高压、安全高效、维修简单、结构紧凑、密封可靠、占地面积小等优点。
一旦运行中出现泄漏,不用停车修理,只要紧固内、外圈顶紧螺栓就可起到密封作用。
但它也存在缺点,主要是结构复杂,制造周期相对较长,制造过程繁琐,其中焊接工作量大,机加工工作量大,各零部件间配合精度及制造装配技术要求较高,批量生产难度大,在拆装时,需要整套的专业工装,费时费力。
目前国内只有少数几家公司掌握此类设备制造技术。
[关键词] 螺纹锁紧环;换热器;制造;质量控制作者简介:程志科(1983—) 男,河北邢台人,河北工业大学机械工程及自动化专业毕业,学士学位,工程师,一级建造师,质量工程师,PMP。
现从事石油化工设备制造技术工作。
1-垫片;2-管板;3-盘根压环Ⅱ;4-盘根;5-盘根压环Ⅰ;6-管箱内套筒;7-顶压螺栓;8-分合环;9-压环;10-支架;11-外密封圈;12-密封盘;13-内压圈;14-外压圈;15-螺纹承压环;16-顶杆;17-内压杆;18-外压紧螺栓;19-内压紧螺栓;20-压盖图1 螺纹锁紧环换热器结构示意图1 螺纹锁紧环换热器简介螺纹锁紧环换热器主要由管箱、壳体、管束、螺纹锁紧环、盖板分程箱、压环、密封板等零部件组成,如图1。
螺纹锁紧环换热器结构比较复杂,机加工件较多。
尤其是管箱组件及螺纹锁紧环为设备制造的关键零部件。
螺纹质量的好坏,直接影响到密封的可靠性及产品的安全性。
管束与管箱筒体及内件的装配关系要求制造中要有很高的加工精度,以提高密封的可靠性及装配的顺利进行。
换热器的壳体和管箱焊为一体,由内压引起的轴向力通过管箱盖和螺纹由壳体本体承受,因此,加给密封垫片的比压小,所需要的螺栓预紧力小。
其特点是无法兰及主螺栓,压紧垫片的压力由装在螺纹承压环上的压紧螺栓专门提供,设备内部的压力载荷发生波动时,不影响垫片密封,同时压紧垫片面向的螺栓受力是压缩方向的,更有利于弥补垫片回弹作用,因此密封可靠。
螺纹锁紧环换热器学习总结
优化方法和实例
总结词
优化方法和实例是螺纹锁紧环换热器设计和应用的关 键,需要掌握其基本原理和方法,并能够根据实际情 况进行应用。
详细描述
螺纹锁紧环换热器的优化方法主要包括实验优化和数 值模拟优化。实验优化是通过实验测试和数据分析, 对换热器的结构参数进行调整和改进,以提高其性能 。数值模拟优化则是利用数值模拟软件,对换热器的 内部流动和传热过程进行模拟和分析,找出最优的设 计方案。实例包括对某型号的螺纹锁紧环换热器进行 优化设计,以提高其传热效率和压力降性能。
螺纹锁紧环换热器是一种高效换 热设备,通过旋转的螺纹锁紧环
实现对流体的加热或冷却。
螺纹锁紧环换热器利用了传热学 原理,通过金属表面间的温差产 生热量传递,从而实现热量的交
换。
传热过程主要依靠金属表面间的 接触和摩擦,通过热传导、对流
和辐射等方式进行热量传递。
结构特点分析
01
螺纹锁紧环换热器由多个紧密排列的螺纹锁紧环组成,每个锁 紧环都具有独特的传热表面。
该换热器具有结构紧凑、传热效率高、压力损失小等优点,但也存在制造难度大、 成本高等缺点。
学习目标和意义
学习目标
掌握螺纹锁紧环换热器的结构、工作 原理、性能特点及设计计算方法。
学习意义
为今后从事石油、化工、制药等领域 的工作打下基础,提高解决实际问题 的能力。
02
螺纹锁紧环换热器的基本原理
工作原理介绍
检查管路连接
定期检查管路连接是否完 好,有无泄漏现象,及时 处理发现的问题。
常见故障排除及维修
换热效率下降
检查设备是否堵塞、结垢,及时 清洗或更换堵塞、结垢的部件。
泄漏
检查管路连接和紧固件是否松动 或损坏,及时紧固或更换部件。
高压螺纹锁紧环式换热器讲课
密封性能
该设备的主体密封主要为两大部分:一是 管程侧的密封,它是通过螺纹锁紧环上的外圈 螺栓压在密封盘及密封垫上来完成的;二是壳 程侧的密封,它是内圈压紧螺栓,通过卡环、 管箱内套筒压在管束管板及密封垫上来完成密 封的,且可通过螺纹锁紧环上的内圈压紧螺栓, 间接施力,在不拆卸管箱内件的情况下,来解 决内部密封。
⑴拆螺纹前,应完全拆除内外圈螺栓。
⑵上述准备工作完成后,按工装使用说 明书安装好拆卸专用工装。
⑶装拆螺纹主要靠辅钩提供力矩进行, 许多螺纹检修中发生螺纹啮死及损伤都 与辅钩使用不当有关。
⑷在螺纹旋动过程中除应随时注意辅钩 力的变化外,还应多进行锁紧环位置测 量。
⑸螺纹旋合
结构特点
制造
螺纹锁紧环式换热器制造
螺纹锁紧式换热器由于其结构的特殊性, 对制造厂有较多要求:
纹锁紧环装配
大螺纹的组装是此类设备制造过程中非 常重要的一个环节,要保证大螺纹顺利 旋入,除了要有好的螺纹加工质量,还 应配有好的上紧工装,为用户提供最适 宜的上紧工装,一直是制造厂多年科研 攻关的内容之一。
概述
高压换热器是加氢裂化装置除反应器外的核心 设备之一,国内外用于加氢裂化的高压换热器 主要有三种结构形式:
第一种形式为法兰式的换热器。 第二种形式为密封盖板封焊式换热器(此结构
又称为“Ω”环式密封)。 第三种形式为螺纹锁紧环式密封结构换热器。
有关规范、标准和设计技术要求,达到国外同类 设备的制造水平。自90年代中期以后,此类设备 基本实现国产化。至今以为各大炼厂提供近200 台此类设备。
国产化期间我国引入意大利IMB公司技术,采 用摇臂式上紧工装,此工装具有依赖外部辅助 装备少,可多方位调节等优点,但存在工装结 构复杂,不易调节等缺点。
螺纹锁紧环换热器的设计
1 螺 纹 锁 紧环 换 热 器 的 特 点
2 螺纹锁紧环换热器 的设计计 算
螺纹锁 紧环换热器有 高 一高压( H—H) 和高 一低压 ( H—L ) 两种 型式 ,当管壳程均 为高压时采用 H—H 型;壳 程为低 压而 管 程 为高 压 时采 用 H — L型 。 出 于 对 事 故 工 况 时 ( 换热 管爆管 时)安全 的考虑 ,一般低压侧 的设计压力 取 4 / 5高压侧 的设计
占[ 21 .
、、 ‘
的公称 直径 为 8 0 0~1 6 0 0 mm,国内制造 厂也 对该 型换热器 的制
造积 累了丰富的经验 。
( 1 )密封可靠 :管壳 程密封 的 “ 双保 险” ,在 内部螺栓 失 效 的情况下 ,还可 以靠 拧紧内圈螺栓保证密封 。 ( 2 )结构紧凑 :去掉 了带颈大法兰 ,壳程 开 口接管 可 以尽 量靠近管板 ,换热管利用更充分 。
关键 词 :换热器;螺纹锁紧环 ; 结构 ; 受力;设计
中 图分 类 号 :T E 9 6 5
文 献标 识码 :A
文章 编号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 3 ) 1 5— 0 2 0 3 — 0 3
De s i g n o f Br e e c h Lo c k He a t Ex c ha ng e r s
H U Nt a n
( L u o y a n g P e t r o c h e mi c a l E n g i n e e i r n g C o . ,L t d . , S I N O P E C, H e n a n L u o y a n g 4 7 1 0 0 3 , C h i n a )
压力 。
浅谈高压螺纹锁紧环换热器的设计要点
( G u a n g d o n g Ma c h i n e r y R e s e a r c h I n s t i t u t e ,G u a n g z h o u 5 1 0 6 3 5 ,C h i n a )
如图 1 所 示 的高 一 高 压 管 箱 结 构 ,从 右 侧 管 板 从 里 向 外 主 要 零 件 分 别 为 :管 壳 程 内 密 封 垫 片 、
管板 、套筒 、支 , 从选材 、结构设计及计算 三方面的设计要点进行了重点归纳总结 ,为今后的设计者提供借鉴与参考。
关键词 :螺纹锁紧 ;换热器 ;结构特点 ;计算 ;要点
中图分类号 :T H1 2 3 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 9—9 4 9 2( 2 0 1 7)0 4—0 1 0 6—0 4
Ke y wo r ds :t h r e a d- l o c k i n g; h e a t e x c h a ng e r ;s t uc r t u r e c h a r a c t e r i s t i c s ;c a l c u l a t i o n; p o i n t s
ma t e r i a l s e l e c t i o n, s t r u c t u r e d e s i g n, a n d c a l c u l a t i o n, t o o f f e r a r e f e r e n c e or f t h e d e s i g n e r s i n t he f u t u r e .
p r e s s u r e a n d t h r e a d - l o c k i n g r i n g t y p e he a t e x c h a n g e r , wh i c h d i r e c t l y i n lu f e n c e t h e d e s i g n o f t h e s a f e o p e r a t i o n o f h i g h p r e s s u r e t h r e a d l o c k i n g r i n g h e a t e x c h a n g e r .S O t h e p a p e r ma k e s a s umma  ̄ ( ) n t h e d e s i g n p o i n t s f o r t h i s t y p e o f h e a t e x c h a n g e r f r o m t h r e e a s p e c t s o f
螺纹锁紧环式换热器总体介绍
1.2 工艺装备方面 我公司生产设备共近500台(套),有代表性的高精尖设备
14台(套): • ① 意大利进口PSIT3100×160全液压三辊卷板机。 • ② 德国进口plate roller全液压三辊卷板机。 • ③ 9兆伏电子直线加速器DZ-9/3000(北京自动化研究所)。 • ④ 落地式数控镗铣床TK6920,产地 :昆机。 • ⑤ 数控镗铣床KBT-13DS(日本)。 • ⑥ 数控深孔钻NDS/GB1200,最深钻孔1.2米(北京哈曼)。 • ⑦ 250吨桥式吊车2台,合吊重500吨,产地:大连。 • ⑧ 8米立式数控车床DVT8000×40/Q-NC8(齐齐哈尔一机)。 • ⑨ 6.3米立式数控车床,产地:武汉重型。 • ⑩ MOLINE公司MF190 6轴数控钻床,产地:美国。 • ⑪ 1600A伊莎焊机,产地:瑞典。 • ⑫ 双丝窄间隙焊机HSS-300,产地:哈焊所。 • ⑬ 26米×10米×7米 电脑程控液化气燃炉,设计:杭州二院。 • ⑭ 14米×4.5米×4米 电脑程控油炉,设螺计纹锁:紧环杭式换州热器二总体院介绍。
• 这种密封带用耐高温的膨胀石墨编制成石墨纤维绳,其内部带 有金属纤维,且有不小于2Mpa的拉伸强度,均匀填满,不允 许有空穴。石墨绳保持比较紧状态,在三面约束下,从上面压 紧载荷达约8万牛顿时,被压缩量为总量的30~35%,厂家出 厂都做完。
• 件-20盘根:用于管程内部密封。
• 件-21-0波齿符合垫片,制造厂:南方垫片厂或南京艾志厂
• 现北京院近2~3年设计都已改缠绕垫片,原因主要考虑用户现 场保存、安装不方便,外层石墨易损伤、脱落。SEI对应的用 户北方用户居多,而洛阳院南方用户居多,洛阳院设计基本还 是波齿复合垫,但缠绕垫片制造质量好的话可比波齿回弹性好, 国外现设计使用缠绕垫片。
高压螺纹锁紧环式换热器简介
向力 ,并将 其 作用在 管箱 简体 螺纹 上 。螺纹 锁紧环 是此 种换 热器 最主 要的部 件 ,螺纹 采用 ANSI B1.8的短齿 梯形 螺纹 ,外 圈梯形
是整 台设 备 中最 难加 工 的部分 ,螺 纹 的加工 精度直 接影 响到 设 备 的密封 及Jtl ̄N装 配 。螺距通 常选 用 23.8125 mm 和 28.575 iTlm 两
l概 述
随着 国 内炼 油装 置 日趋大 型化 ,高 压螺 纹锁 紧环式 换热 器 以 其紧 凑的 结构 及 比较 可靠 的密封 性 能,得到 了越来 越广 泛 的应用 。
螺纹锁 紧环 式换 热器 从结构 形式 上可 划分 为:高.高压形 式和 高.低压 形式 。
2高.高压螺纹锁 紧环式换热器
A bstract:The structure and fbature of breech-lock closure hiIgh pressur e heat exchanger are introduced.and expounded the function of every parts,and operating principle ofbreech·lock ring,channel cover,inner/outer bolts,split ring,pass partitive flange,gasket,internal bolts is also included.
壳程轴 向力 :
(11)内部螺 栓 ,主 要作 用 是压 紧管 板 两侧 垫 片 ,材 质较 为特 殊 ,一 般选 用 ASME SA453.660B。此件 是壳 程一 次水 压试验 的关
螺纹锁紧环式换热器介绍
螺纹锁紧环式换热器介绍螺纹锁紧环式换热器介绍目录一、概述二、螺纹锁紧环式换热器制造简述三、螺纹锁紧环式换热器简明工艺流程图一、概述1.简要说明螺纹锁紧环式换热器是当前世界先进水平的热交换设备, 国内外大型炼油企业在加氢裂化和重油加氢脱硫装置中一般均采用此种形式换热器。
它具有结构紧凑, 泄漏点少,密封可靠, 占地面积小, 节省材料的特点. 一旦运行过程中出现泄漏点, 也不必停车,紧固内、外圈顶紧螺栓即可达到密封要求。
但结构复杂,机加工量大, 装配复杂,拆卸需要借助专用工装,随着炼油规模及装置大型化及其装置的更新、增加,对此类设备的年需求量日增。
以往此类设备, 均依赖从日本、美国及意大利进口, 国家每年需支付大量外汇, 故早在“七五”期间, 国家将其列入国产化攻关项目, 由中石化总公司、原机械部组织, 洛阳设计院与兰石厂联合攻关。
最初,通过引进、吸收、消化国外技术及意大利IMB公司合作生产的方式, 为镇海炼厂“80万吨/年加氢裂化装置”生产出两台(重叠为一组) “H--H”型螺纹锁紧式换热器。
在此基础上,又进行了联合攻关的第二步, 即完全国产化一台, 此台也用于此装置中。
这三台换热器, 在镇海炼厂未停车运行三年多后进行设备检修至今运行正常, 证明其质量是有保证的。
此三台换热器的制造成功, 标志着此类换热器整体制造功关目的已基本达到, 从设计到制造, 已具备国产化的条件。
双壳程螺纹锁紧环高压换热器为九十年代国外新一代高科技产品。
八十年代中期,各制造厂家就在开发研究“双壳程螺纹锁紧环高压换热器”上投入了较大的人力、物力, 从材料的采购,结构设计,制造工艺及质量控制等方面进行了大量的工作, 并制定出科学合理可操作的制造工艺方案。
此类设备主体材料的焊接和内壁不锈钢层的堆焊,其工艺已相当成熟。
单个筒体环缝坡口均采用立车加工,以保证组装后的直线度。
为了保证两大段组装后达到图纸的要求, 在两大段对接端口设计了自动定心工装, 大螺纹加工是本设备制造非常重要的一环,各制造公司设计了专用测量工具及样板,编制了专用加工工艺和检检方法,采用了大型数控镗铣床加工, 保证大螺纹一次加工成功,换热管与管板贴胀,采用新开发出的液压涨管技术进行涨结,管壁无机械损伤和减薄, 提高了管壁抗腐蚀能力, 并且大大便利了内部施工,降低了劳动强度. 安装管箱内件, 采用新设计旋螺纹工装旋入大螺纹, 确保螺纹环旋到位.这充分说明国内制造厂有条件,有能力制造开发更高参数更新结构的双壳程螺纹锁紧环高压换热器。
螺纹锁紧环式换热器
螺纹锁紧环式换热器雷永飞加氢车间摘要:螺纹锁紧环式双壳程换热器以其较高的换热效率、可靠的安全系数和简单的在线修理功能,非常适合在高温、高压和临氢环境下使用。
本文主要介绍了中国石化股份有限公司上海高桥分公司炼油事业部“十五”二期重点建设项目140万吨/年加氢裂化装置选用的螺纹锁紧式双壳程换热器的结构、材料、制造过程以及检验方法等特点。
关键词:螺纹锁紧环式换热器 2.25Cr-1Mo 双壳程加氢裂化1序言换热设备在炼油和化工生产中占据着重要的地位,它不仅能为生产过程提供必要的工艺条件,而且为减少能源消耗、降低生产成本起到了重要的作用。
可是随着生产技术的发展,人们对设备安全运行和换热器的换热效率的要求逐步提高。
传统的管壳式换热器已经逐渐不能满足在高温、高压条件下的生产需要。
中国石化上海高桥分公司炼油厂1400kt/a加氢裂化装置在设计阶段,根据同类型装置的考察和本装置的生产需要选用了具有较高换热效率、优良在线修理形式的一种新型换热器——螺纹锁紧环双壳程换热器。
中石化高桥分公司炼油事业部1400kt/a加氢裂化装置是该厂适应生产需要和市场需求而建设的“十五”二期重点项目之一,该装置采用中石化集团抚顺石油化工科学院(FRIPP)开发的3936和3976单段双剂串联一次通过的加氢裂化工艺,由北京设计院设计。
装置计划于2004年4月建成,2004年6月正式投产。
该装置共选用了6台螺纹锁紧环式换热器(都为高压换热器)。
其中,E3101/A、E3101/B 和E3103都采用了壳程筒体和管程筒体整体高压的整体式,而E3102、E3104和E3107因为管程压力较高而壳程压力较低采用了壳程筒体和管箱筒体采用螺栓连接、管板和管箱一体的分体结构形式。
2介绍2.1结构特点2.1.1整体式螺纹锁紧环换热器这种换热器适用于管程和壳程同为高压的介质,管箱同壳程介质共用一个壳体,壳程侧顶端为封头,管箱端部用螺纹承压环旋入,就像一个大的丝堵旋入管箱内。
螺纹锁紧环式加氢换热器的换热管束结构与优化设计
螺纹锁紧环式加氢换热器的换热管束结构与优化设计引言:换热器是一种常用的热交换设备,用于在不同介质之间传递热量。
螺纹锁紧环式加氢换热器是一种具有高效换热性能和可靠性的换热设备。
本文将讨论该换热器的换热管束结构,并提出其优化设计方法。
一、螺纹锁紧环式加氢换热器的换热管束结构1. 换热管束的构成螺纹锁紧环式加氢换热器的换热管束由一串管子组成,这些管子被固定在一个支架上,并与进出口管道相连。
每个管子都有一系列的螺纹,形成螺纹管束。
管束中的每个管子都充分接触,以优化热量传递。
2. 螺纹结构设计在螺纹锁紧环式加氢换热器中,螺纹结构的设计起着至关重要的作用。
合理的螺纹设计可以增加管子的表面积,提高热传导效率。
一般来说,螺纹的深度、间距和形状都会影响热量传递的效果。
3. 管束固定方式为了确保管束的稳定性和安全性,螺纹锁紧环式加氢换热器通常采用螺纹锁紧环来固定管束。
螺纹锁紧环可以有效地防止管束松动和位移,保证换热器的正常运行。
锁紧环的设计需要考虑到管束的尺寸和材料的选择。
二、螺纹锁紧环式加氢换热器的优化设计方法1. 管束材料在螺纹锁紧环式加氢换热器的优化设计中,选择合适的管束材料非常重要。
材料的选择应考虑到其耐腐蚀性、导热性和强度等因素。
常见的材料包括不锈钢、铜合金等。
2. 管束间距管束间距的选择对换热器的换热效率有着重要影响。
过小的管束间距可能导致管束堵塞和流动不畅,而过大的间距则会降低换热效果。
因此,需要根据具体的换热需求和流体参数来确定合适的间距。
3. 螺纹形状螺纹锁紧环式加氢换热器的螺纹形状应根据流体特性和换热要求进行设计。
一般来说,螺纹的形状可以是圆形、方形、三角形等。
通过合理设计螺纹的形状可以增加管子的有效换热面积,提高换热效率。
4. 锁紧环的设计为了确保管束的固定和安全,锁紧环的设计也需要考虑到多个因素。
合适的锁紧环尺寸、材料和结构可以增加管束的稳定性,并减少运行过程中的振动和松动现象,从而延长换热器的使用寿命。
螺纹锁紧环换热器制造工艺探讨
的特 点 ,按 所 述 工 艺 方 法 进 行 制 造 的 螺 纹锁 紧环 式 换 热 器 ,满 足 了设 计 要 求 。 同 时 对 类似 设备 的 制造 具有 一定 参考 价值 。
3结 论 通 过 对 螺 纹锁 紧 环 式 换 热 器 的结 构 特 点 、 制 造 工 艺 及 工 装 设 计 、使 用 方 法 的论 述 表 明 , 螺 纹 锁 紧环 式 换 热 器 具 有 结 构 复 杂 、制 造 技 术 含 量 高
注 :本 设备管板设计压力为3 . 5 M P a ,因此管程和壳程不能按各 自的试验压 力单独进 行水压试验
1 . 2设备 结构 见 图 1 。 本 台螺 纹 锁紧 环 式换 热器 为H— H型 ( 管程 、 壳 程 高 压 式 )和 双 壳程 结 构 。
构 的螺 纹锁 紧环 式 高压换 热器 为例 加 以论述 。 换 热 器 的管 箱 与 壳体 组焊 为 一体 , 管 程 密 封 和 壳 程 密 封 均 在 管 箱 上 ,有 两 圈压 紧 螺 栓 ,管 箱 侧 内件较 多 ,管 束可 单独 抽 出 。
◆ 参 考 文 献 f 1 1 GB 1 5 0 . 1 — 1 5 0 . 4 - 2 0 1 1 ,压 力 容 器 【 S 】 . 『 2 1 GB 1 5 1 . 1 9 9 9 , 管壳 式 换 热器 [ S 】 . 【 3 】 HG 厂 r 2 O 5 8 4 - 2 O l 1 ,钢制 化 工 容 器制 造 技 术 要求 [ S 】 . [ 4 ] 李世玉主编 ,全国锅炉压力容器标准化技术委员会编. 压 力容器设计工程师培训教程 t - M] . 北京:新华 出版社 ,2 0 0 5 .
纹锁 紧环 换 热器 的结 构及 制造 工 艺加 以阐述 。
螺纹锁紧环式加氢换热器的压降与换热量分析
螺纹锁紧环式加氢换热器的压降与换热量分析螺纹锁紧环式加氢换热器是一种常用于化工工艺中的重要设备,它可以实现高效的热能传递和加氢反应。
在工业生产中,了解螺纹锁紧环式加氢换热器的压降和换热量对于工艺优化和设备性能提升至关重要。
本文将对螺纹锁紧环式加氢换热器的压降和换热量进行分析,并探讨其相关影响因素。
首先,我们需要了解螺纹锁紧环式加氢换热器的工作原理。
该换热器主要由内外两层壁管组成,内壁管为加氢介质流动通道,外壁管为加热介质流动通道。
加氢介质在内部管道中流动,通过外部管道的加热介质散发热量,从而实现加氢反应和换热过程。
螺纹锁紧环式结构的加氢换热器在加氢介质流动中形成环形螺旋状的流动路径,使流体更好地与换热面接触,提高传热效率。
对于螺纹锁紧环式加氢换热器的压降分析,压降主要受到流体流动阻力和流道结构等因素的影响。
流体通过螺纹锁紧环式结构时,会发生摩擦和阻力损失,导致压降的产生。
为了减小压降,一种常见的方法是优化流道结构,例如增加流道的宽度,减小螺旋线间距等,以减小流体在流动过程中的阻力损失。
此外,流体的流速也是影响压降的重要因素,较低的流速可以减小阻力损失,但也可能降低传热效率。
因此,在设计螺纹锁紧环式加氢换热器时,需要综合考虑流体流速、流道结构和传热效率等因素,以找到最佳的平衡点。
除了压降,换热量也是评估螺纹锁紧环式加氢换热器性能的重要指标。
换热量取决于加热介质的温度、流速和传热面积等因素。
加热介质的温度差是影响换热量的主要因素之一,较大的温度差可以提高传热效率,但也增加了能量损失。
此外,加热介质的流速和传热面积也会对换热量产生影响。
较高的流速和较大的传热面积可以增加热负荷和传热效率,但也会增加设备的体积和成本。
因此,在设计螺纹锁紧环式加氢换热器时,需要综合考虑加热介质的温度差、流速和传热面积等因素,以找到最佳的设计方案。
此外,螺纹锁紧环式加氢换热器的材料选择也会对其性能产生一定影响。
传热面的材料应具有良好的热传导性能和机械强度,以确保换热器的高效运行和长期稳定性。
大直径螺纹锁紧环高压换热器研制通过技术鉴定
3 低 温 储 罐 安 全 设 计 低 温 储 罐 因 其 储 存 介 质 易 燃 易 爆 且 储 量 较 大 , 全 措施 的设计 显得 尤为 重要 。 安
3 1 温 度 测 点 的 设 置 .
为 防止 发 生 液体 “ 滚腾 ” 象 , 切监 视 低 温 现 密 储 罐 内温 度 的分 布 是 必 要 的 。因 此 , 温 储 罐 内 低
要设 置 1 O个 左 右 的 温 度 测 点 , 中 一 个 测 点 在 吊 其
低 温 储 罐 罐 顶 设 有 防 负 压 的 真 空 阀及 介 质 排
大气的安全 阀, 以备在负压或罐内超压工况下使用 。
3 5 完 整 的 消 防 水 系 统 .
顶 以上 , 其余 在 高度 方 向上 均 匀 布 置 。内罐 的罐
机 一 般 设 置 两 台 , 台作 为 基 本 负 荷 压 缩 机 , 一 一 另
低温 储罐 的设计 , 特别 是 1 0k 0 m。以上 的大 型储 罐 系统 的设 计 主要垄 断在 国外几 家公 司 。近 几 年来 , 内的设 计 单位 采 用 与 国外 公 司 合作 的 国 方 式参 与 了一 些低 温储 罐 的设 计 工 作 , 习 并积 学 累了一些 经 验 , 具备 了一 定 的设 计 能 力 。大 型化 及 高安全 性 能要 求 是今 后 低 温 储罐 发 展 的 方 向 , 这 也必 然会带 来结 构 的多样化 及材 料组合 的多样
大 直 径 螺 纹 锁 紧 环 高 压 换 热 器 研 制
通 过 技 术 鉴 定
由 中国 石 化 工 程 建 设 公 司 、 州 兰 石 机 械 设 备 有 限 兰
直 径 螺 纹 锁 紧 环 高 压 换 热 器 设 计 和 制 造 上 的 空 白 , 我 使 国 大 型 化 螺 纹 锁 紧 环 高 压换 热 器 的设 计 和 制 造 水 平 上 了 新 的 台 阶 。该 设 备 随装 置 运 行 近 一 年 , 出 现 异 常 , 用 未 使
φ1600mm螺纹锁紧环换热器的设计
4台 换 热 器 的设 备 位 号 为 E 2 1 0 1 ( A、 B 、 C、 D ) , 两 台一 组 , 重叠 布 置 。换热 器结 构 示意 如 图 1
所示。
换热 器结 构型 式 : 螺纹锁 紧环 式 U 型 管 。 设备 型号 : B I U1 6 0 0 - 6 . 1 / 7 . 2 - 9 2 4 — 6 / 1 9 - 2 。 操作 介质 除烃 类 ( 柴油 ) 外, 主要组 分见 表 1 。
在高温 下仍 有较 高 的强度 和较 好 的韧性 。
为抗 高温 H +H S腐 蚀 , 在 管 箱 侧 需 堆 焊
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第2 4卷第 2 期
励 国辉 .  ̄ 1 6 0 0 mm 螺 纹 锁焊 层 采 用 双 层 式 : 内 层 为
换热 器及 其密 封结 构提 出 了较高 的要求 。通 过 比
较, 采用 了螺 纹 锁 紧 环式 换 热 器 。螺 纹 锁 紧环 式 换热 器 的优点 是密 封可 靠 、 结 构 紧凑 、 生 产维 护简 便、 能及 时排 除设 备运 行 中的泄漏 , 因此在加 氢装
置 中 已得 到 了广泛 应用 。
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静 设 备
石 P 油 化 工 设 备 技 术 , 2 0 0 3 , 2 4 ( 2 ) ・ 1 ・ e t r o — Ch e mi c a l Eq u i p me n t Te c h n o l o g y
 ̄ 1 6 0 0 mm 螺 纹锁 紧环 换 热器 的设 计
裹 1 操作介质 ( 除烃 类 外 ) 主 要 组 分
部 位 工况 初 期 H2 6 3 H2 S 1 . 4 l _ 1 5 2 . 4×1 O 一 2 . 7 ×1 0 一 NH3 O . 1 2 0 . 0 9 8 6 O O H2 o 0 . 1 6 1 5 0 . 1 9 5 7
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B.H-L型(管程高压、壳程低压式)(图2) 特点:1)管箱与壳体为法兰连接,可分离; 2)管板与管箱组焊为一体; 3)有一圈压紧螺栓; 4)管程密封与壳程密封时分开的。
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螺纹锁紧环式换热器制造
兰州兰石重型装备股份有限公司
2013年3月14日 产/品/高/端/化 经/营/国/际/化
• 一、总则 • 螺纹锁紧环式换热器是我公司的重点产品 之一,为统一制造工序,细化工艺路线, 提高产品质量,针对洛阳设计院、北京设 计院设计的螺纹锁紧环式换热器设备结构 ,就制造过程中经常出现的重点、难点问 题提出改进措施,图纸转化和编制工艺时 出现不统一处做统一规定,以便指导生产 、优化、细化工艺。
• 4.2高-低压螺纹换热器管箱组装 (见图7)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 4.2.1.内壁堆焊的管箱筒体:先堆焊管箱筒 体内壁,按图纸尺寸加工管箱筒体,螺纹 部分及密封面留3mm 余量,组焊管板,探 伤合格后号开管箱筒体上接管孔,镗坡口 ,组焊接管,焊后中间退火,组焊管箱筒 体外部附件,管箱终退,立车管箱筒体密 封面、管板密封面、管箱筒体大螺纹, • 加工管板上设备螺栓孔、拉杆孔及管板上 隔板槽到图纸尺寸。
• 4.管箱组装 • 4.1高-高压螺纹换热器管箱组装 (见图6)
• 管箱筒体内壁堆焊前先号开管箱筒体上接 管孔,镗坡口,组焊接管并对焊缝探伤合 格,焊后中间退火,加工管箱筒体待堆焊 面,堆焊过渡层、面层,按图纸尺寸进行 加工,螺纹部分留2-3mm 余量。管箱筒体 与壳程筒体组焊并整体进炉终退后镗床加 工大螺纹。
三.制造要点 (一).壳体制造 1.壳程筒体制造 1.1 壳程筒体下料尺寸及成型后内径尺寸控制: 1.1.1壳程筒体采用先刨纵缝,再卷制成型的,内 径允许偏差可通过外圆周长加以控制,其外圆周 长允许上偏差为10mm,下偏差为0;划线下料时 按筒体下料长度近似计算公式计算出下料尺寸, 按偏差要求进行控制。壳程筒体钢板来料后测量 钢板边角是否端正,下料时划线公差控制长度 ±2mm,宽度±1mm、对角线尺寸公差不大于 2mm。
• • • • • • • •
二. 螺纹锁紧环式换热器结构分类及特点 按管、壳程所承受压力分类 A.H-H型(管程、壳程高压式)(图1) 特点:1)管箱与壳体组焊为一体; 2)管板是按压差设计的,管板厚度较小 3)管箱侧内件较多; 4)有两圈压紧螺栓; 5)管束可单独抽出。
• 2.壳程封头制造 • 封头坯料按近似计算公式计算出下料展开 尺寸,外协热压成型,碳钢封头做正火热 处理,Cr-Mo钢封头做正火+回火热处理。 按GB/T25198-2010及图纸要求检查封头 成型曲率、几何尺寸。
• 3.壳体组装 • 3.1高-高压螺纹换热器壳体组装:组装筒体环缝 及筒体与封头环缝,对于内壁堆焊的壳体,内壁 堆焊过渡层、面层后壳体进行通盘试验。 • 3.2高-低压螺纹换热器壳体组装:组装筒体环缝 、筒体与封头环缝、筒体与设备法兰环缝,号开 筒体上接管孔,组焊接管,焊后中间退火热处理 ,组焊壳体上所有附件,壳体进行最终退火热处 理,喷丸,按技术要求复探。对于内壁堆焊的壳 体,组焊接管后堆焊过渡层、面层,壳体进行通 盘试验。
• 1.1.2 壳程筒体采用卷制成型后割除直头、割磨坡 口方案时,内径允许偏差可通过筒体卷制成型后 实测外圆周长加以控制,卷板前按筒体下料长度 近似计算公式计算出下料尺寸,用洋冲眼划线标 记,并引至中心层作洋冲标记,并在钢板中心位置 打洋冲眼标记。筒体卷制后开坡口前,测量筒体 实际壁厚至少8点,根据筒体实测壁厚计算筒体外 周长尺寸,与已划下料线核对后从筒体中心位置 标记处向两边按划线均匀割除余量。合口后焊接 纵缝前再次测量筒体外周长,以确定筒体内径尺 寸符合图样要求。
• (二).管箱制造 • 1.管箱筒体初车图中余量规定:管箱筒体外径D+5mm; 内壁单边留5mm余量;长度方向每端各留5mm余量。 • 2.管箱筒体上安放式接管坡口加工角度的规定: • 根据图纸中管箱筒体外径、接管公称直径和接管嵌入管箱 筒体的深度综合考虑,结合实际放样效果,对接管坡口加 工角度总结如下,见图(3): • a.管箱筒体加工斜面角度一律为30°,接管过渡半径为R20 (必须保证)。 • b.综合考虑公称直径为DN150~500的接管和接管嵌入筒 体的深度范围为40-90mm,接管坡口加工角度一般在 40°~60°范围内。接管与管箱筒体坡口机加工成型后,二 者的宽度(边缘斜面宽度)为55mm以上,但是也不能太 宽,否则焊缝填充量大,消耗焊材严重。
• 1.2壳程筒体椭圆度、不直度规定: • 当设计文件无要求时,按以下要求执行;当设 计文件有要求时,按设计文件要求执行。 • 1.2.1 壳程筒体同一断面最大直径与最小直径之差 e≤0.5%DN; • 且:当DN≤1200mm时,其值不大于5mm; • 当DN>1200mm时,其值不大于7mm。 • (DN-壳程筒体内径) • 1.2.2 壳程筒体直线度允许偏差为≤1.5mm。
• 3.管箱筒体上螺纹部分注油孔的尺寸和加工 要求: • 管箱筒体上螺纹部分的注油孔统一改为φ 6 ,端部加工G1/2螺纹,螺纹深17mm,见 下图(4)。当图纸中管箱筒体螺纹部分无 注油孔,图纸转化时在螺纹对称部位增加 两个注油孔,2个注油孔从内部的螺纹低谷 处往外钻孔,并增加2件丝堵,丝堵尺寸见 图(5)。