I. Klassificering av värmeväxlar:
Skal- och rörvärmeväxlare kan delas upp i följande två kategorier enligt de strukturella egenskaperna.
1. Stel struktur på skalet och rörvärmeväxlaren: Denna värmeväxlare har blivit en fast rör- och platttyp, kan vanligtvis delas upp i enrörsområdet och multi-rörområdet av två slag. Dess fördelar är enkla och kompakta struktur, billiga och allmänt använda; Nackdel är att röret inte kan rengöras mekaniskt.
2. Skal- och rörvärmeväxlare med temperaturkompensationsanordning: Det kan göra den uppvärmda delen av den fria expansionen. Formens struktur kan delas in i:
① Värmeväxlare för flytande huvudtyp: Denna värmeväxlare kan fritt utvidgas i ena änden av rörplattan, det så kallade "flytande huvudet". Han tillämpas på rörväggen och skillnaden i skalväggens temperatur är stor, rörbuntutrymmet rengörs ofta. Emellertid är strukturen mer komplex, bearbetning och tillverkningskostnader är högre.
② U-formad rörvärmeväxlare: Den har bara en rörplatta, så att röret kan vara fritt att expandera och sammandras när det värms upp eller kyls. Strukturen för denna värmeväxlare är enkel, men arbetsbelastningen för att tillverka svängen är större, och eftersom röret måste ha en viss böjningsradie är användningen av rörplattan dålig, röret är rensat svårt att demontera och ersätta rören är inte lätt, så det krävs att passera genom vätskans rör. Denna värmeväxlare kan användas för stora temperaturförändringar, höga temperaturer eller högtryckstillfällen.
③ Värmeväxlare av förpackningstyp: Den har två former, en är i rörplattan i slutet av varje rör har en separat förpackning tätning för att säkerställa att den fria expansionen och sammandragningen av röret, när antalet rör i värmeväxlaren är mycket liten, innan användningen av denna struktur, men avståndet mellan röret än den allmänna värmeväxlaren för att vara en stor, komplex struktur. En annan form är gjord i ena änden av röret och skalflytande struktur, på den flytande platsen med hela förpackningstätningen, strukturen är enklare, men denna struktur är inte lätt att använda i fallet med stor diameter, högt tryck. Värmeväxlaren för fyllningslåda används sällan nu.
Ii. Granskning av designförhållanden:
1. Värmeväxlardesign, användaren ska tillhandahålla följande konstruktionsförhållanden (processparametrar):
① Tube, Shell Program Driftstryck (som ett av villkoren för att avgöra om utrustningen på klassen måste tillhandahållas)
② Tube, Shell Program Drifttemperatur (inlopp / utlopp)
③ Metallväggstemperatur (beräknat av processen (tillhandahålls av användaren))
④Materialnamn och egenskaper
⑤ Korrosionsmarginal
⑥ Antalet program
⑦ Värmeöverföringsområdet
⑧ Värmeväxlare rörspecifikationer, arrangemang (triangulär eller fyrkant)
⑨ vikplatta eller antalet stödplatta
⑩ Isoleringsmaterial och tjocklek (för att bestämma typskyltets sätesutskjutande höjd)
(11) måla.
Ⅰ. Om användaren har speciella krav, användaren för att tillhandahålla varumärke, färg
Ⅱ. Användare har inga speciella krav, själva designarna valda
2. Flera viktiga designförhållanden
① Driftstryck: Som ett av villkoren för att avgöra om utrustningen klassificeras måste den tillhandahållas.
② Materialegenskaper: Om användaren inte tillhandahåller namnet på materialet måste ge graden av toxicitet för materialet.
Eftersom mediets toxicitet är relaterad till den icke-förstörande övervakningen av utrustningen, värmebehandling, nivån på förläggning för överklassen av utrustning, men också relaterad till utdelningen av utrustning:
A, GB150 10.8.2.1 (f) Ritningar indikerar att behållaren som håller extremt farligt eller mycket farligt medium av toxicitet 100% RT.
B, 10.4.1.3 Ritningar indikerar att behållare som håller extremt farliga eller mycket farliga medier för toxicitet bör vara värmebehandling efter svets (svetsade leder av austenitiskt rostfritt stål kanske inte värmebehandlas)
c. Förlåtelse. Användningen av medelstora toxicitet för extrema eller mycket farliga förlåtelser bör uppfylla kraven i klass III eller IV.
③ Rörspecifikationer:
Vanligt använda kolstål φ19 × 2, φ25 × 2,5, φ32 × 3, φ38 × 5
Rostfritt stål φ19 × 2, φ25 × 2, φ32 × 2,5, φ38 × 2,5
Arrangemang av värmeväxlarrör: triangel, hörn triangel, fyrkant, hörntorg.
★ När mekanisk rengöring krävs mellan värmeväxlarrören bör fyrkantiga arrangemang användas.
1. Konstruktionstryck, konstruktionstemperatur, svetskoefficient
2. Diameter: Dn <400 cylinder, användningen av stålrör.
DN ≥ 400 cylinder med hjälp av stålplatta rullade.
16 "Stålrör ------ med användaren för att diskutera användningen av stålplatta rullade.
3. Layoutdiagram:
Enligt värmeöverföringsområdet, värmeöverföringsrörsspecifikationer för att rita layoutdiagrammet för att bestämma antalet värmeöverföringsrör.
Om användaren tillhandahåller ett rördiagram, men också för att granska rörledningen är inom rörgränscirkeln.
★ Princip för rörlagning:
(1) I rörgränscirkeln ska vara full av rör.
② Antalet flertaktsrör bör försöka utjämna antalet slag.
③ Värmeväxlarröret bör ordnas symmetriskt.
4. Material
När rörplattan själv har en konvex axel och är ansluten till cylindern (eller huvudet) bör smide användas. På grund av användningen av en sådan struktur på rörplattan används vanligtvis för högre tryck, brandfarligt, explosiv och toxicitet för extrema, mycket farliga tillfällen, de högre kraven för rörplattan, rörplattan är också tjockare. För att undvika den konvexa axeln för att producera slagg, delaminering och förbättra de konvexa axelfiberstressförhållandena, minska mängden bearbetning, spara material, den konvexa axeln och rörplattan direkt smidd ut ur den totala smidan för att tillverka rörplattan.
5. Värmeväxlare och rörplattanslutning
Röret i rörplattanslutningen, i utformningen av skal- och rörvärmeväxlaren är en viktigare del av strukturen. Han bearbetar inte bara arbetsbelastning och måste göra varje anslutning i driften av utrustningen för att säkerställa att mediet utan läckage och tål mediumtryckskapaciteten.
Rör- och rörplattanslutning är främst följande tre sätt: en expansion; B -svetsning; c -expansionssvetsning
Expansion för skal och rör mellan medieläckage kommer inte att orsaka negativa konsekvenser av situationen, särskilt för den materiella svetsbarhet är dålig (såsom kolstålvärmeväxlare rör) och tillverkningsanläggningens arbetsbelastning är för stor.
På grund av utvidgningen av slutet av röret i svetsning av plastisk deformation finns det en restspänning, med ökningen av temperaturen, den återstående spänningen försvinner gradvis, så att slutet på röret för att minska tätningens roll och bindning, så att utbyggnaden av trycket, inte är det, vilket inte är tillåtet, inte i no -vibriken, NO -vibriken, NO -vibriken, NO -vibriken, NO -vibriken, NO -vibriken, NO -vibriken temperaturförändringar och ingen signifikant stresskorrosion.
Svetsanslutning har fördelarna med enkel produktion, hög effektivitet och pålitlig anslutning. Genom svetsningen har röret till rörplattan en bättre roll i att öka; Och kan också minska kraven på behandling av rörhålet, spara behandlingstid, enkelt underhåll och andra fördelar, det bör användas som en prioriteringsfråga.
Dessutom, när den medelstora toxiciteten är mycket stor, kommer mediet och atmosfären blandat lätt att explodera mediet är radioaktivt eller inuti och utanför rörmaterialblandningen ha en negativ effekt för att säkerställa att lederna är förseglade, men också ofta använder svetsmetoden. Svetsmetod, även om fördelarna med många, eftersom han inte helt kan undvika "sprickkorrosion" och svetsade noder med stresskorrosion, och tunn rörvägg och tjock rörplatta är svår att få en pålitlig svets mellan.
Svetsmetod kan vara högre temperaturer än expansion, men under verkan av cyklisk stress med hög temperatur är svetsen mycket mottaglig för trötthetssprickor, rör- och rörhålspärden, när de utsätts för frätande media, för att påskynda fogens skador. Därför finns det en svets- och expansionsfog som används samtidigt. Detta förbättrar inte bara fogens trötthetsmotstånd, utan minskar också tendensen till sprickkorrosion, och därmed är dess livslängd mycket längre än när svetsningen ensam används.
I vilka tillfällen är lämpliga för implementering av svets- och expansionsfogar och metoder finns det ingen enhetlig standard. Vanligtvis i temperaturen är inte för hög men trycket är mycket högt eller mediet är mycket enkelt att läcka, användningen av styrkautvidgning och tätningssvets (tätningssvets avser helt enkelt för att förhindra läckage och implementering av svetsen och garanterar inte styrkan).
När trycket och temperaturen är mycket hög, användningen av styrksvetsning och klistrautvidgning, (styrksvetsning är även om svetsen har en tät, men också för att säkerställa att fogen har en stor draghållfasthet, hänvisar vanligtvis till styrkan hos svetsen är lika med rörets styrka under axiell belastning när svetsningen). Utvidgningsrollen är främst att eliminera sprickkorrosion och förbättra slitmotståndet hos svetsen. Specifika strukturella dimensioner för standarden (GB/T151) har fastställts kommer inte att gå i detalj här.
För krav på rörhålets ytråhet:
A, när värmeväxlarröret och rörplattans svetsanslutning är rörets raughet RA -värde inte större än 35um.
B, en enda värmeväxlare rör och rörplattans expansionsanslutning, rörhålets ytråhet RA -värde är inte större än 12,5um expansionsanslutning, rörhålytan bör inte påverka expansionens täthet för defekterna, såsom genom längsgående eller spiralpoäng.
Iii. Utformningsberäkning
1. Shell wall thickness calculation (including pipe box short section, head, shell program cylinder wall thickness calculation) pipe, shell program cylinder wall thickness should meet the minimum wall thickness in GB151, for carbon steel and low alloy steel minimum wall thickness is according to the corrosion margin C2 = 1mm considerations for the case of C2 greater than 1mm, the minimum wall thickness of the shell should be increased accordingly.
2. Beräkning av förstärkning av öppet hål
För skalet med stålrörssystem rekommenderas det att använda hela förstärkningen (öka cylinderväggtjockleken eller använda tjockväggsröret); För den tjockare rörlådan på det stora hålet för att överväga den totala ekonomin.
Inte en annan förstärkning bör uppfylla kraven i flera punkter:
① Konstruktionstryck ≤ 2,5MPa;
② Mittavståndet mellan två angränsande hål bör inte vara mindre än dubbelt så mycket som summan av diametern på de två hålen;
③ Nominell diameter för mottagaren ≤ 89 mm;
④ Ta över minsta väggtjocklek bör vara tabell 8-1 krav (ta över korrosionsmarginalen på 1 mm).
3. Fläns
Utrustningsfläns med standardfläns bör vara uppmärksam på flänsen och packningen, fästelementen matchar, annars bör flänsen beräknas. Skriv till exempel en platt svetsfläns i standarden med sin matchande packning för icke-metallisk mjuk packning; När användningen av lindande packning bör beräknas för flänsen.
4. Rörplatta
Måste vara uppmärksam på följande frågor:
① Rörplattans designtemperatur: Enligt bestämmelserna i GB150 och GB/T151 bör tas inte mindre än metalltemperaturen för komponenten, men i beräkningen av rörplattan kan inte garantera att rörskalets mediasroll, och rörets metalltemperatur är svårt att beräkna, det tas vanligtvis på högre sidan av konstruktionstemperaturen för konstruktionstemperaturen för rörplattan.
② Multi-tube värmeväxlare: I området för rörområdet, på grund av behovet av att ställa in distansspår och slipsstångstruktur och misslyckades med att stöds av värmeväxlarområdet AD: GB/T151-formel.
③ Den effektiva tjockleken på rörplattan
Den effektiva tjockleken på rörplattan avser rörområdets separering av botten av skottets spårtjocklek på rörplattan minus summan av följande två saker
A, rörkorrosionsmarginal utöver djupet i djupet i rörområdet Partition Groove Part
B, Shell Program Korrosionsmarginal och rörplatta i Shell -programmets sida av strukturen på spårdjupet för de två största växterna
5. Expansionsfogar
I det fasta röret och plattvärmeväxlaren på grund av temperaturskillnaden mellan vätskan i rörkursen och rörkursvätskan, och värmeväxlaren och skalet och rörplattans fasta anslutning, så att vid användningen av tillståndet finns skalet och rörutvidgningsskillnaden mellan skalet och röret, skalet och röret till axiell belastning. För att undvika skador på skal- och värmeväxlar, destabilisering av värmeväxlaren, värmeväxlarröret från rörplattan drar av, bör den ställas in expansionsfogar för att minska axellbelastningen av skalet och värmeväxlaren.
Generellt sett i skalet och värmeväxlarens väggtemperaturskillnad är stor, måste överväga att ställa ut expansionsfogen, i rörplattberäkningen, enligt temperaturskillnaden mellan de olika vanliga förhållandena beräknade σt, σc, q, varav en misslyckas med att kvalificera sig, är det nödvändigt att öka expansionsfogen.
σt - Axial spänning i värmeväxlarröret
σc - Shell Process Cylinder Axial Stress
F-Värmeväxlarröret och rörplattanslutningen av avtagkraften
Iv. Strukturell design
1. Rörlåda
(1) Rörlådans längd
a. Minsta inre djup
① För att öppna rörlådans öppning, bör det minsta djupet i mitten av öppningen inte vara mindre än 1/3 av mottagarens inre diameter;
② Det inre och yttre djupet i rörbanan bör säkerställa att det minsta cirkulationsområdet mellan de två banorna inte är mindre än 1,3 gånger cirkulationsområdet för värmeväxlarröret per kurs;
B, det maximala inre djupet
Tänk på om det är bekvämt att svetsa och rensa upp de inre delarna, särskilt för den nominella diametern för den mindre multitube värmeväxlaren.
(2) separat programpartition
Tjocklek och arrangemang av partitionen enligt GB151 Tabell 6 och figur 15, för tjockleken som är större än 10 mm av partitionen, bör tätningsytan trimmas till 10 mm; För rörvärmeväxlaren bör partitionen ställas in på tårhålet (dräneringshål), dräneringshålets diameter är i allmänhet 6 mm.
2. Skal- och rörpaket
①tube buntnivå
Ⅰ, ⅱ Level Tube Bundle, endast för kolstål, låglegeringsstålvärmeväxlare rörens inhemska standarder, det finns fortfarande "högre nivå" och "vanlig nivå" utvecklad. När det inhemska värmeväxlarröret kan användas "högre" stålrör, kolstål, behöver låglegeringsstålvärmeväxlare rörbunt inte delas upp i ⅰ och ⅱ nivå!
Ⅰ, ⅱ Rörpaketet av skillnaden ligger främst i värmeväxlarröret utanför diameter, väggtjockleksavvikelse är annorlunda, motsvarande hålstorlek och avvikelse är annorlunda.
Grad ⅰ Tube -bunt med högre precisionskrav, för rostfritt stål värmeväxlarrör, endast ⅰ rörpaket; För det vanligt använda kolstålens värmeväxlarrör
② Rörplattan
a, rörhålstorleksavvikelse
Notera skillnaden mellan ⅰ, ⅱ nivån rörbunt
B, programpartitionen Groove
Ⅰ Slotdjupet är i allmänhet inte mindre än 4 mm
Ⅱ Sub-programpartitionsspårbredd: kolstål 12mm; rostfritt stål 11mm
Ⅲ Minute Range Partition Slot Corner avfasning är i allmänhet 45 grader, avfasande bredd B är ungefär lika med radien R på hörnet på minutområdet.
③ Folding tallrik
a. Rörhålstorlek: Differentierad med buntnivå
B, båge fällbar plattahöjdhöjd
Nothöjd bör vara så att vätskan genom klyftan med flödeshastigheten över rörbunten som liknar skårhöjden i allmänhet tas 0,20-0,45 gånger den inre diametern i det rundade hörnet, skår i allmänhet skär i rörraden under mittlinjen eller skärs i två rader med rörhål mellan den lilla bron (för att underlätta bekvämligheten med att bära ett rör).
c. Hackorientering
Envägs ren vätska, hack upp och ner arrangemang;
Gas som innehåller en liten mängd vätska, skår uppåt mot den lägsta delen av vikplattan för att öppna vätskeporten;
Vätska som innehåller en liten mängd gas, skak ner mot den högsta delen av vikplattan för att öppna ventilationsporten
Gas-vätska samexistens eller vätskan innehåller fasta material, skår vänster och höger arrangemang och öppna vätskeporten på den lägsta platsen
d. Minsta tjocklek på vikplattan; maximalt spann som inte stöds
e. Vikplattorna i båda ändarna av rörpaketet är så nära som möjligt till skalinlopps- och utloppsmottagarna.
④tie
A, diametern och antalet slipsstänger
Diameter och antal enligt tabell 6-32, 6-33 val, för att säkerställa att större än eller lika med tvärsnittsarean för slipsstången som anges i tabell 6-33 under förutsättningen för diametern och antalet slipsstänger kan ändras, men dess diameter får inte vara mindre än 10 mm, antalet inte mindre än fyra
B, slipsstången bör ordnas så jämnt som möjligt i ytterkanten av rörbunten, för värmeväxlare med stor diameter, i rörområdet eller nära vikplattans gap bör ordnas i ett lämpligt antal slipsstänger, alla vikplattor bör inte vara mindre än 3 stödpunkter
c. Tie Rod Nut, vissa användare kräver följande mutter och vikplatta svetsning
⑤ Anti-spolning
a. Inställningen av anti-spolningsplatta är att minska den ojämna fördelningen av vätska och erosionen av värmeväxlarrörets ände.
b. Fixeringsmetod för anti-tvättplatta
Så långt som möjligt fixeras i röret med fast tonhöjd eller nära rörplattan på den första vikplattan, när skalinloppet är beläget i den icke-fixerade stången på sidan av rörplattan, kan anti-skramplattan svetsas till cylinderkroppen
(6) Inställning av expansionsfogar
a. Beläget mellan de två sidorna av vikplattan
In order to reduce the fluid resistance of the expansion joint, if necessary, in the expansion joint on the inside of a liner tube, the liner tube should be welded to the shell in the direction of the fluid flow, for vertical heat exchangers, when the fluid flow direction upward, should be set up at the lower end of the liner tube discharge holes
b. Expansionsfogar på den skyddande anordningen för att förhindra utrustningen i transportprocessen eller användningen av att dra det dåliga
(vii) Anslutningen mellan rörplattan och skalet
a. Förlängningen fungerar som en fläns
b. Rörplatta utan fläns (GB151 Bilaga G)
3. Rörfläns:
① Konstruktionstemperatur större än eller lika med 300 grader, bör användas rumpa.
② För värmeväxlaren kan inte användas för att ta över gränssnittet för att ge upp och urladdning, bör ställas in i röret, den högsta punkten för skalförloppet på blödaren, den lägsta punkten för urladdningsporten, den minsta nominella diameter på 20 mm.
③ Vertikal värmeväxlare kan ställas in överflödesport.
4. Stöd: GB151 -arter enligt bestämmelserna i artikel 5.20.
5. Andra tillbehör
① Lyftar
Kvalitet större än 30 kg officiell låda och rörbox -lock bör ställas in.
② Topptråd
För att underlätta demonteringen av rörlådan bör rörlådskåpan ställas in i det officiella brädet, rörlådans täcktråd.
V. Tillverkning, inspektionskrav
1. Rörplatta
① Skärda rörplattans rumpa fogar för 100% strålinspektion eller UT, kvalificerad nivå: Rt: ⅱ ut: ⅰ nivå;
② Förutom rostfritt stål, skarvade rörplattor stressavlastningsvärmebehandling;
③ Tubplatplatthål Bridge breddavvikelse: Enligt formeln för att beräkna hålbronens bredd: B = (S - D) - D1
Minsta bredd på hålbron: B = 1/2 (S - D) + C;
2. Rörboxens värmebehandling:
Kolstål, låglegeringsstål svetsat med en split-range-partition av rörlådan, såväl som rörlådan för sidoöppningarna mer än 1/3 av den inre diametern på cylinderrörslådan, vid applicering av svetsning för stressavlastningsvärmebehandling, fläns- och partitionsförslutningsyta bör bearbetas efter värmebehandling.
3. Trycktest
När skalprocessens konstruktionstryck är lägre än rörprocesstrycket, för att kontrollera kvaliteten på värmeväxlarröret och rörplattanslutningarna
① Skalprogramtryck för att öka testtrycket med rörprogrammet i överensstämmelse med det hydrauliska testet för att kontrollera om läckaget av rörleden. (Det är emellertid nödvändigt att säkerställa att den primära filmspänningen i skalet under det hydrauliska testet är ≤0,9relφ)
② När ovanstående metod inte är lämplig kan skalet vara hydrostatiskt test enligt det ursprungliga trycket efter passering, och sedan skalet för ammoniakläckningstest eller halogenläckage -test.
Vi. Vissa problem som ska noteras på listorna
1. Ange nivån på rörpaketet
2. Värmeväxlarröret ska skrivas märkningsnummer
3. Rörplattans rörkonturlinje utanför den stängda tjocka solida linjen
4. Monteringsteckningar bör märkas vikningsplatta GAP -orientering
5. Standardutvidgningsfogens utsläppshål, avgashål på rörleden, rörproppar ska vara ur bilden
Posttid: okt-12-2023