四壳程低温换热器的设计
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第６ 期
李红娜
四壳程低温换热器 的设计
一 ９．
表 ｉ 四壳程低 温换热器设计参数
设 计 参 数 设 计 压 力 ／Ⅱ ￣） ａ 工 作 压 力 ／Ｐ Ｍａ 壳程 ２１ ． １７２ ．０ 管 程 ３６ ． ３１ ．
设计温 度／Ｃ ＇
工 作 温 度 ／Ｃ ＇
－ ５６ ４／５
１ 一 ■ 论文广场 ０
一
９ ０ 第１ 备 石１ 化工卷 ０ 与 ３ 油年 设
（ ）隔板 与折流板角焊 缝焊接牢 固 （ ）； １ 图３ （ ）在 尽 可 能靠近 壳 体 内壁 的位 置 处设 置 两 ２ 根 拉 杆 ，把 隔板 两边 焊 接 在拉 杆上 （ ），这 样 图４ 隔板 就 有 三 面 焊 接 ， 牢 牢地 固定 在 了壳 体 中 心 ， 起 到 了分程 的作用 ； （ ）拉杆 的 固定 ： 由于最 后 一块 折流 板 位 于 ３ 进 出 口接 管 中心 线 上 ，与 隔板 焊 接 的这 两根 拉杆 长 度 上 超 过 了，针 对 这 一 问题 ，在 最 后 一块 隔板 右侧 焊 接 一块 支撑 板 （ ），用于 固定这 两 根拉 图５ 杆 ，支撑 板详 图见 图６ 。
４３ ８ 强度焊加贴胀 二类
标 准 号 Ｇ３３－９６ Ｂ ５ １ １ ９ Ｇ ３３一９６ Ｂ ５ １ ｌ ９
供 货 状 态 正火 正 火
换热 管
管 板 设 备 法 兰
ＯＭＤ ９ｎ
０ Ｍ Ｎ ＤＩ ９ ｎ ｉ Ｉ Ｉ ０ Ｍ Ｎ ＤＩ ９ ｎ ｉ Ｉ Ｉ
管材
锻件 锻件
Ｔ ７ ０５２ ０ 级合 格 ；最后 贴胀 ，开始 贴 胀 出于 ４ ３ ．—０ ５Ｉ 焊接 接头距 离 必须 ≥ １ｍｍ。 ５
图７换热管与管板的连接图
Ｇ Ｉ ０ １ ９ 附录Ａ Ｂ ５— ９ ８
Ｊ ４２—００ Ｂ ７ ７２ ０ Ｊ ４２—００ Ｂ ７ ７２ ０
正火＋ 高级冷拔
调质 调 质
注 ：受压元件用材料需进行－ ５Ｃ低温冲击试验 ，试验值 如表 ３ ４￣ 。 表３ — ５ ４＂ Ｃ时材料冲击试验 表
图 ２ 介 质 流 向 图
方 法 ，是 在 壳 体 内加 分 程 隔 板 ，将 分 程 隔板 焊 接 在 壳 体 上 。 由于 焊 接 分 程 隔 板在 制造 安装 时无 法 实现 ，因此 分程 隔板 的 固定成 为最 大 问题 。
由图２ 看 出 ，本 台换 热 器 由折 流 板分 隔成 两 可 个 独 立 的腔 ，两 个 腔 体 各 自折 流 ， 实现 介 质 的热 交 换 ， 以其 中～个 为 例进 行 说 明 ：在 进 口和 出 口 中心 线 位 置 设 置 一 块 圆 形 折 流板 ，起 到分 流 的作 用 ，折 流 板 上 焊接 防 冲板 ， 以减 少 介 质 的不 均 匀 分 布 和 对 换 热 管 的 冲蚀 。在 折 流 板 两 边 设 备 中心 线位 置各 设置 一块 隔板 ，其 具体 固定如下 ：
一 １６ 进 口） － １ ５ 出 口） １． （ ／ １． （
—５６ ４／５
ｌ ． （ 口） － ． （ 口） ５４进 ／７０ 出
平均金属温度／Ｃ ＇ 介质名称
介 质 密度 ／ Ｋ ／ ｇｍ 介质毒性程度
一１５ １． Ｃ ，烃类 ２
４５１ ２ ． 轻 度
７５ ． 烃类
图３ 隔板与折流板 的焊接
图４ 隔板与拉杆的焊接
图５ 隔板 与支撑板 的焊接
Leabharlann Baidu
图６ 支撑板详图
４１ 热管 与管 板 的连 接 ．换
换 热 管 与 管 板 连 接 的质 量 是 换 热 器 整 体 质 量 的 最重 要 标 志 。换 热 器 的失 效 绝 大 多 数 出 现 在 管接 头上 ，合 理 选 用 安 全 可 靠 的管 接 头 型 式 ， 使 用 相 应 的 加 工 设 备 与 技 术 是 换 热 器 制 造 技 术 的 关 键 。本 设 备 采 用 强度 焊 加 贴 胀 的连 接 方 式 （ 图 ７ ， 既 满 足 强度 及 密 封 性 的要 求 ， 又 避 免 设 备 ） 在 工 作 中承 受 振 动 、 疲 劳 以 及 间 隙 腐 蚀 等 的 影 响 。具 体 要 求 如 下 ：换 热 管 与 管 板 的连 接采 用氩 弧 焊 打 底 两 道 强 度 焊 加 贴 胀 。轻 胀 定 位 后氩 弧 焊 打底 焊 ，随后 ｌ０ ０ ％渗 透 检 测 ，合 格 后 以压 力 为 ００ ＭＰ 的压 缩 空 气 检 漏 ；合 格 后 施 行 第 二 道 氩 ．５ ａ 弧焊 ， 完 成 后 再 进 行 表 面 １ ０ ０ ％渗 透 检 测 ，按 Ｊ Ｂ／
４ １５ ７ ． 轻度
介质燃爆程度
腐蚀余量／ ｍ
易燃
１５ ．
易燃
ｌ５ ＿
焊接接头系数
水压试验压力／Ｐ Ｍａ 程 数
１Ｏ ．
２６５ ． ２ ４
１０ ．
４５ ． ４
换热面积／ ２ ｍ 换热管与管板连接方式 容 器类 别 表２ 换热器主要材料选择表
元 件 名称 简体 封 头 材料 ０ＭＮＤ ９ ｎ ｉＲ ＯＭ Ｎ Ｄ ９ ｎ ｉＲ 状态 板 材 板材
李红娜
四壳程低温换热器 的设计
一 ９．
表 ｉ 四壳程低 温换热器设计参数
设 计 参 数 设 计 压 力 ／Ⅱ ￣） ａ 工 作 压 力 ／Ｐ Ｍａ 壳程 ２１ ． １７２ ．０ 管 程 ３６ ． ３１ ．
设计温 度／Ｃ ＇
工 作 温 度 ／Ｃ ＇
－ ５６ ４／５
１ 一 ■ 论文广场 ０
一
９ ０ 第１ 备 石１ 化工卷 ０ 与 ３ 油年 设
（ ）隔板 与折流板角焊 缝焊接牢 固 （ ）； １ 图３ （ ）在 尽 可 能靠近 壳 体 内壁 的位 置 处设 置 两 ２ 根 拉 杆 ，把 隔板 两边 焊 接 在拉 杆上 （ ），这 样 图４ 隔板 就 有 三 面 焊 接 ， 牢 牢地 固定 在 了壳 体 中 心 ， 起 到 了分程 的作用 ； （ ）拉杆 的 固定 ： 由于最 后 一块 折流 板 位 于 ３ 进 出 口接 管 中心 线 上 ，与 隔板 焊 接 的这 两根 拉杆 长 度 上 超 过 了，针 对 这 一 问题 ，在 最 后 一块 隔板 右侧 焊 接 一块 支撑 板 （ ），用于 固定这 两 根拉 图５ 杆 ，支撑 板详 图见 图６ 。
４３ ８ 强度焊加贴胀 二类
标 准 号 Ｇ３３－９６ Ｂ ５ １ １ ９ Ｇ ３３一９６ Ｂ ５ １ ｌ ９
供 货 状 态 正火 正 火
换热 管
管 板 设 备 法 兰
ＯＭＤ ９ｎ
０ Ｍ Ｎ ＤＩ ９ ｎ ｉ Ｉ Ｉ ０ Ｍ Ｎ ＤＩ ９ ｎ ｉ Ｉ Ｉ
管材
锻件 锻件
Ｔ ７ ０５２ ０ 级合 格 ；最后 贴胀 ，开始 贴 胀 出于 ４ ３ ．—０ ５Ｉ 焊接 接头距 离 必须 ≥ １ｍｍ。 ５
图７换热管与管板的连接图
Ｇ Ｉ ０ １ ９ 附录Ａ Ｂ ５— ９ ８
Ｊ ４２—００ Ｂ ７ ７２ ０ Ｊ ４２—００ Ｂ ７ ７２ ０
正火＋ 高级冷拔
调质 调 质
注 ：受压元件用材料需进行－ ５Ｃ低温冲击试验 ，试验值 如表 ３ ４￣ 。 表３ — ５ ４＂ Ｃ时材料冲击试验 表
图 ２ 介 质 流 向 图
方 法 ，是 在 壳 体 内加 分 程 隔 板 ，将 分 程 隔板 焊 接 在 壳 体 上 。 由于 焊 接 分 程 隔 板在 制造 安装 时无 法 实现 ，因此 分程 隔板 的 固定成 为最 大 问题 。
由图２ 看 出 ，本 台换 热 器 由折 流 板分 隔成 两 可 个 独 立 的腔 ，两 个 腔 体 各 自折 流 ， 实现 介 质 的热 交 换 ， 以其 中～个 为 例进 行 说 明 ：在 进 口和 出 口 中心 线 位 置 设 置 一 块 圆 形 折 流板 ，起 到分 流 的作 用 ，折 流 板 上 焊接 防 冲板 ， 以减 少 介 质 的不 均 匀 分 布 和 对 换 热 管 的 冲蚀 。在 折 流 板 两 边 设 备 中心 线位 置各 设置 一块 隔板 ，其 具体 固定如下 ：
一 １６ 进 口） － １ ５ 出 口） １． （ ／ １． （
—５６ ４／５
ｌ ． （ 口） － ． （ 口） ５４进 ／７０ 出
平均金属温度／Ｃ ＇ 介质名称
介 质 密度 ／ Ｋ ／ ｇｍ 介质毒性程度
一１５ １． Ｃ ，烃类 ２
４５１ ２ ． 轻 度
７５ ． 烃类
图３ 隔板与折流板 的焊接
图４ 隔板与拉杆的焊接
图５ 隔板 与支撑板 的焊接
Leabharlann Baidu
图６ 支撑板详图
４１ 热管 与管 板 的连 接 ．换
换 热 管 与 管 板 连 接 的质 量 是 换 热 器 整 体 质 量 的 最重 要 标 志 。换 热 器 的失 效 绝 大 多 数 出 现 在 管接 头上 ，合 理 选 用 安 全 可 靠 的管 接 头 型 式 ， 使 用 相 应 的 加 工 设 备 与 技 术 是 换 热 器 制 造 技 术 的 关 键 。本 设 备 采 用 强度 焊 加 贴 胀 的连 接 方 式 （ 图 ７ ， 既 满 足 强度 及 密 封 性 的要 求 ， 又 避 免 设 备 ） 在 工 作 中承 受 振 动 、 疲 劳 以 及 间 隙 腐 蚀 等 的 影 响 。具 体 要 求 如 下 ：换 热 管 与 管 板 的连 接采 用氩 弧 焊 打 底 两 道 强 度 焊 加 贴 胀 。轻 胀 定 位 后氩 弧 焊 打底 焊 ，随后 ｌ０ ０ ％渗 透 检 测 ，合 格 后 以压 力 为 ００ ＭＰ 的压 缩 空 气 检 漏 ；合 格 后 施 行 第 二 道 氩 ．５ ａ 弧焊 ， 完 成 后 再 进 行 表 面 １ ０ ０ ％渗 透 检 测 ，按 Ｊ Ｂ／
４ １５ ７ ． 轻度
介质燃爆程度
腐蚀余量／ ｍ
易燃
１５ ．
易燃
ｌ５ ＿
焊接接头系数
水压试验压力／Ｐ Ｍａ 程 数
１Ｏ ．
２６５ ． ２ ４
１０ ．
４５ ． ４
换热面积／ ２ ｍ 换热管与管板连接方式 容 器类 别 表２ 换热器主要材料选择表
元 件 名称 简体 封 头 材料 ０ＭＮＤ ９ ｎ ｉＲ ＯＭ Ｎ Ｄ ９ ｎ ｉＲ 状态 板 材 板材