浮头换热器浮头法兰浮头结构

浮头式换热器浮动端的结构——钩圈式浮头浮头换热器的浮头部分结构设计，除需考虑管柬能在设备内部自由伸缩，及检修、安裴、清洗方便外，还应保证浮头端盖的密封。而钩圈对保证浮头端的密封、防止管壳间介质的串漏起重要的

作用。

一、钩圈式浮头的结构及尺寸：

5.7.1钩圈式浮头的结构及尺寸

钩圈式浮头的详细结构见图5.7盖侧法兰一

1。外头盖法兰 B型钩圈浮头盖法兰图5. 7-1（或者GB151第82页图50）

图5. 7-1中结构尺寸及符号说明如下：

a-根据管束和壳体的伸缩量来确定；

及、b2、bn -按5.3.3的规定； (GB151第25页)

C-安装及拧紧浮头螺母所需空间尺寸，应考虑在各种情况下的热膨胀量，

宜不小于60mm;

Dfi——浮头法兰和钩圈的内直径，dfo=Di-2 (b1+ bn)，mm：

Dfo——浮头法兰和钩圈的外直径，Dfo=Di+80，mm；

Di——换热器圆筒内直径，mm：

D L——布管限定圆直径，按5.5.3确定，mm：(GB151第25页)

D-外头盖内直径，~Di+100，mm：

Do——浮动管板外直径，Do=Di-2b1，mm。

图5.7.2钩圈：

钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要的作用。随着浮头换热器的设计、制造技术的发展、以及长期以来使用经验的积累，钩圈的结构形式也得到了不断的改进和完善。钩圈一般都是对开式结构，要求密封可靠，结构简单、紧凑、便于制造和拆装方便。

二、钩圈分类：

5.7.2.1 A型钩圈和B型钩圈，GB151给出了两种型式的钩圈，即A型钩圈和B型钩圈。见图5.7-2a、b。

A型钩圈在上世纪70年代及以前采用较多，由于A型钩圈的底部距浮动管板较远，使得浮头端壳程介质的死角增大，减少管束的有效传热面积。且A型钩圈的厚度比B型钩圈厚一上紧双头螺柱也比B型长，稳定性差。

B型钩圈为国外引进型式，其特点是浮头管板和钩圈的斜槽采用不同倾角，浮头管板斜角采用18。，外圈斜角2×45。，钩圈斜角采用17。，钩部厚度a-般在25～30mm之间，钩部宽度b的尺寸是随换热器内径的增大而增大，管板外径与钩圈内径的间隙控制在0. 2～0. 4mm之间。这样，在上紧双头螺柱时间隙将消失而使管板对钩圈起到支撑并控制钩圈转角的作用，即保证了螺栓的弯曲变

形在允许范围内，又保证了有效密封的作用，见图5. 7-3。

本手册推荐采用B型钩圈结构。

5.7.2.2 B型钩圈和浮动管板的结构及尺寸a)GB151给出了B型钩圈与浮动管板相配合的尺寸，允许偏差以及B型钩圈的设计厚度计算形式，见图5. 7-4和式(9)。

5.7.2.3 A型钩圈的结构及尺寸计算，详见GB151的规定。

5.7.3浮头盖5.7.3.1浮头盖的结构见图5. 7-5,图5. 7-5

5.7.3.2多管程的浮头盖，其最小内侧深度应使相邻管程之间的横跨流通面积至少等于每程换热管流通面积的1.3倍。单管程的浮头盖，其接管中心处最小内侧深度为接管内径的三分之一。

5.7.3.3分程隔板的最小厚度按5.1.7.1条的规定5.7.3.4浮头盖的设计计算球冠形封头，浮头法竺应分别按管程设计压力和壳程设计压力作用下进行内压和外压的设计计算，取其大者为计算厚度。详细的计算方法和步骤应符合GB151的规定，设计者可用SW6计算软件进行计算。

在计算浮头法兰时，建议GB151表47中的参数计算，即球冠形封头在浮头法兰上的定位尺寸取为卢万，、+2mm。（万。——球冠形封头各部分厚度），见图5.7-5。注：上述参数，（或上．）的确定系浮头法兰设计的关键，我国的专业期刊和文献对此多有论述，设计者可参阅《石

5.7.4 单程浮头换热器钩圈式浮头端结构

单程浮头换热器的管程出口处的结构可有以下两种：

1)填料函结构，见图5. 7-6。

2)带膨胀节的结构，见图5.7-7。

图5. 7-6

5.8 填料函式换热器

图5. 7-7

填料函式换热器适用于温差较大、介质腐蚀严重而经常更换管束的场合，其结构较浮头式简单，

制造方便，造价较低。但是由于填料密封处易于泄露，所以壳程压力不能过高，也不适用于壳程内

为易挥发、易燃、易爆、有毒介质的场合。

5.8.1填料函结构型式：

填料函式换热器的结构塑式可分为外填料函浮头式，单填料函滑动管板式和双填料函滑动管板

式三种。

5.8.1.1外填料函式浮头换热器宜用于2. 5MPa以下，其结构及尺寸见图5.8-1和表5.8-1。

表5. 8-1

5.8.1.2单填料函滑动管板结构及尺寸参见图5. 8-2和表5.8-1

a) b)

图5. 8-2

图5. 8-2a)的结构不适用于管、壳程介质严禁混合的情况；图5.8-2b）的

结构可以从套环中间孔检查介质泄露的情况。

5.8.1.3双填料函滑动管板结构及尺寸见图5. 8-3。

该结构具有双重填料，内层填料对管、壳程进行密封；外层填料主要起保护作用，收集泄露的介质，并由接管引出。此种结构用于要求比较严格的场合。

5.8.2有关填料函的一般规定

a)宜在填料函底部设置一个软金属环，见图5. 8-1的放大图I，软金属环与裙板之间的间隙应小

于管板裙和填料函之间的最小间隙。

b)浮动管板裙向外延伸，见图5. 8-2a)和图5.8-3。当管板裙必须向内延伸时，应采取适当的方

法防止壳程与管板之间产生较大的流体停滞区。

c)凡与填料接触的管板、管板裙及填料函的表面均应进行机加工，表面粗糙度Ra≤12.5 u m。