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換熱器詳細(xì)設(shè)計

1.設(shè)計壓力,設(shè)計溫度,焊接接頭系數(shù)
2.直徑:DN<400的圓筒,采用鋼管。
       DN≥400的圓筒,采用鋼板卷制。
       16”鋼管------與用戶商量采用鋼板卷制。
3.布置圖:

根據(jù)換熱面積、換熱管規(guī)格畫布置圖,確定換熱管數(shù)量。

如果用戶提供了布管圖,也要復(fù)核布管是否在布管限定圓以內(nèi)。

   ★布管的原則:

   ①在布管限定圓內(nèi)應(yīng)布滿管。

   ②多管程的各管程數(shù)應(yīng)盡量相等。

   ③換熱管應(yīng)對稱排列。


4.材料

管板本身具有凸肩并與圓筒(或封頭)連接時,應(yīng)采用鍛件。由于采用此種結(jié)構(gòu)的管板一般都用于壓力較高、易燃、易爆、以及毒性程度為極度、高度危害的場合, 對管板要求較高,管板也較厚。為避免凸肩處產(chǎn)生加渣、分層、及改善凸肩處纖維受力的狀況,減少加工量,節(jié)約材料,采用凸肩與管板直接鍛造出來的整體鍛件來制造管板。


5.換熱器與管板的連接方式

管子于管板的連接,在管殼式換熱器的設(shè)計中是一個比較重要的結(jié)構(gòu)部分。他不僅加工工作量大,而且必須使每一個連接處在設(shè)備運作中,保證介質(zhì)無泄漏及承受介質(zhì)壓力能力。


管子與管板的連接方式主要有以下三種:a脹接;b焊接;c脹焊接

脹接用于管殼之間介質(zhì)滲漏不會引起不良后果的情況,特別適用于材料可焊性差(如碳鋼換熱管)及制造廠的工作量過大的情況。


由于脹接管端處在焊接時產(chǎn)生塑性變 形,存在著殘余應(yīng)力,隨著溫度的升高,殘余應(yīng)力逐漸消失,這樣使管端處降低密封和結(jié)合力的作用,所以脹接結(jié)構(gòu)受到壓力和溫度的限制,一般適用于設(shè)計壓力 ≤4Mpa,設(shè)計溫度≤300度,并且在操作中無劇烈地震動,無過大的溫度變化及無明顯的應(yīng)力腐蝕。


焊接連接具有生產(chǎn)簡單、效率高、連接可靠的優(yōu)點。通過焊接,使管子對管板有較好的增將作用;并且還有可降低管孔加工要求,節(jié)約加工工時,檢修方便等優(yōu)點,故應(yīng)優(yōu)先采用。


此外,當(dāng)介質(zhì)毒性很大,介質(zhì)和大氣混合 易發(fā)生爆炸介質(zhì)有放射性或管內(nèi)外物料混合會產(chǎn)生不良影響時,為確保接頭密封,也常采用焊接法。焊接法雖然優(yōu)點甚多,因為他并不能完全避免“縫隙腐蝕”和焊 接節(jié)點的應(yīng)力腐蝕,而且薄管壁和厚管板之間也很難得到可靠的焊縫。


焊接法雖然較脹接可以乃更高的溫度,但是在高溫循環(huán)應(yīng)力的作用下,焊口極易發(fā)生疲勞裂 紋,列管與管孔存在間隙,當(dāng)受到腐蝕介質(zhì)的侵蝕時,以會加速接頭的損壞。因此,就產(chǎn)生了焊接和脹接同時使用的方法。這樣不但能提高接頭的抗疲勞性能,同時 可以降低縫隙腐蝕傾向,因而其使用壽命比單用焊接時長的多。


在什么場合下適宜施行焊、脹接并用的方法,目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通常在溫度不太高而壓力很高或介 質(zhì)極易滲漏時,采用強(qiáng)度脹加密封焊(密封焊是指單純防止?jié)B漏而施行的焊接,并不保證強(qiáng)度)。


當(dāng)在壓力和溫度都很高的情況下,則采用強(qiáng)度焊加貼脹,(強(qiáng)度焊 是即使焊縫有嚴(yán)密性,又能保證接頭具有較大的拉脫力,通常是指焊縫強(qiáng)度等于管子軸向負(fù)荷下的強(qiáng)度時的焊接)。貼脹的作用主要是消除縫隙腐蝕和提高焊縫的抗 疲勞性能。具體的結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)中(GB/T151)已有規(guī)定,在此不再詳述。 


對于管孔表面粗糙度的要求:

a當(dāng)換熱管與管板焊接連接時,管的表面粗糙度Ra值不大于35uM。

b單換熱管與管板脹接聯(lián)接時,管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5uM脹接連接時,管孔表面不應(yīng)有影響脹接緊密性的缺陷,如貫通的縱向或螺旋狀刻痕等。

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換熱器 參數(shù)

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