浅谈夹套容器结构设计

型钢夹套有半管夹套、角钢夹套和 L 形夹套，见图 。 型钢夹套一般沿筒体圆周方向螺旋布置，也可按筒体
[ ] HG/T 0—, 机械搅拌设备 [S]. [ ] HG/ T 0—0, 钢制化工容器强度计算规定 [S].
轴线方向直线布置。
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2012 年全国石油化工设备年会会刊
浅谈夹套容器结构设计
罗淑琦1，罗永和2
（. 中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林石化工程设计有限公司； .中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林机械制造分公司）
摘 要：合理设计容器夹套结构，能够提高设备的工作效率，降低设备的制造难度，缩短设备的制造工期。
《 关键词：夹套容器；设计；结构
www.tc 与管道》 图5 导流板结构 ed 1.5 夹套排放孔设计 . 当夹套内传热介质为液体时，为排出夹套内空 com 气，使液体充满夹套空间，提高传热效率，在夹套顶
图6 型钢夹套结构
图 a、b 为半管夹套结构，夹套强度计算按 HG/ T 0—0《钢制化工容器强度计算规定》[] 执行， 采用图 b 结构，可按整体夹套进行计算，半管夹套 管直径一般在 φ~ mm 之间，半管夹套可采用 半管滚制成形或钢带板在专用弯机成形，一般的生产 单位均有能力完成。夹套半管可以为整半管或略小于 整半管结构。半管夹套成形规范，与筒体组对成形容 易控制，半管夹套因其可利用传热面积大，传热效率 高，承压能力强获得广泛使用。 图 c、d 为角钢夹 套，夹套强度计算按 HG/T 0—《机械搅拌设备》 执行，角钢夹套可利用型弯机成形，或用工装在辊 床上成形。 角钢夹套流通面积小，使用效率低，图 d 组焊、成形不易控制。图 e 为 L 形夹套，该夹套 为 / 圆弧加直边组成，直边长度 00~00 mm 为宜， 强度设计可按整体夹套计算。L 形夹套可以利用工装
部设置一个或两个排气孔，排气孔可简单设置为螺塞 在辊床上按夹套形状一次成形，制造工艺相对简单。
结构。当传热介质为气体时，可不设排气孔。在夹套 该形夹套可根据工艺条件设计厚度，可以承受较大的
最低点设排净孔，规格根据夹套排放液体量确定。来自百度文库
内压和外力。L 形夹套传热效率高，使用范围广。
2 容器型钢夹套设计
在夹套容器使用越来越广的条件下，合理地设计 夹套结构，满足容器使用的工艺要求和现场施工要求，
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2012《化工设备与管道》增刊一
图3 夹套封口件结构
图4 接管封口结构
《 1.4 夹套内导流板设计 化 为提高流体流速，防止流体进出流动短路和传 工 热不匀，一般在夹套内设置导流板，如图 所示。除
导流板按支撑圈设计外，导流板一般不作支撑圈使
设 用。导流板与夹套的间隙 ~ mm 为宜，间隙小，制 备 造难度非常大，且无法准确控制间隙量。
1.1 整体夹套强度设计 整体夹套强度设计可按 GB 0—0《压力容
器》第 部分 []：设计中的外压圆筒部分进行计算。 1.2 整体夹套封口结构设计
整体夹套封口结构一般可设计为如图 所示结 构。图 a 封口结构为夹套筒体直接翻边而成，结构 简单且容易成形，但受夹套筒体厚度影响，一般在
接管封口结构见图 。图 a 为夹套翻边结构， 在夹套厚度≤ mm 的情况下优先选用，翻边圆直 径 d 可按 HG/T 0—《机械搅拌设备》选择。 当夹套厚度＞ mm 时，可选择图 b 圆筒封口结构， 圆筒厚度按 HG/T 0—《机械搅拌设备》计算， 圆筒内径应满足套管内侧及接管的焊接要求，一般 d 略大于接管法兰外径。
环板受力，一般环板较厚。环形板封口件可按 HG/T
0—《机械搅拌设备》[] 进行强度计算，对焊 缝结构进行合理设计，可用于较苛刻工况。图 f 为
角钢环封口件，此结构适用夹套内介质为水、温度小
且压力低的工况。
图1 U形夹套 图2 圆筒形夹套
1.3 管封口结构设计
厚度≤ mm 的情况下较常用，当厚度＞ mm 时， 由于筒体翻边困难无法保证成形质量而采用封口件 结构。图 b 为锥筒形封口件结构，锥筒厚度不小于 夹套体厚度。此封口件结构简单，施工方便，由于锥 筒形封口件与夹套体角接焊缝受力状态差且焊接质 量不容易保证，可在夹套介质温度波动小、压力低的 条件下应用。图 c 结构为 / 圆管的环形封口结构， 圆管厚度应等于夹套体厚度。此封口件无论采用带 板成形还是圆管煨制成形，材料利用率较低，成形 及与夹套组对比较困难。图 d 为带折边锥筒形封口 件，带折边锥筒结构可以采用胎具压制后组对焊接成 形或锥筒旋压折边成形，此结构可用于夹套体较厚场 合，但此结构材料利用率低，制造成本较高。图 e 为环形板封口件，结构简单，施工方便，由于属于
型钢夹套能加快传热介质流速，提高传热效率。 降低设备材料成本和制造工期，具有较好的意义。
型钢夹套较整体夹套制造工艺相对复杂，是通过特定 的工装胎具制造出与圆筒体相吻合的型钢夹套，再
参考文献
经过与容器筒体一环一环的组对、焊接而成的结构， [ ] GB 0.~—0, 压力容器 [S].
化工 在石油、化工等行业中，由于装置的工艺要求
需控制内容器介质的工作温度，要达到此目的则必须
设 由另外热载体进行热能传递来保证。夹套容器因其传 备 热面积大，传热介质在容器外传热的结构特点而广泛
使用。合理设计容器夹套结构，既满足容器工作的工
与 艺要求，又能保证其施工制造的顺利完成。 ww 管 容器夹套按结构特点可分为整体夹套和型钢夹 w 套，现对此两种夹套进行讨论。 .tc 道》 1 容器整体夹套设计 e 整体夹套就是套合在容器筒体外或内的，由筒 d. 体自身折边或封口件所形成的腔体结构。整体夹套 c 制造工艺简单，施工方便。其结构有 U 形夹套如图 om 和圆筒形夹套如图 。