绕管换热器(谷风研究)
绕管式换热器的布置及管道设计方案研究
绕管式换热器的布置及管道设计方案研究摘要：换热器设备在化工装置当中的应用是十分广泛的。
在整个工程当中，换热器的数量以及投入的资金都占据着非常大的比例。
并且在整个工程当中也占有着一个十分重要的地位。
绕管式换热器能够适应非常大的温度区间，并且是一种高效紧凑的换热器，能够承受住热量的冲击，并且这种换热器的自身也带有消除热应力的能力。
因此绕管式换热器具有节能环保的特点，近些年来绕管式换热器应用的越来越广泛。
关键词：绕管式；换热器，管道设计换热器可以在工业生产当中完成物料之间热量的传递。
换热器是一种通用的工艺设备，在许多领域当中都广泛应用，比方说化工，炼油和原子能等等。
换热器在化工以及炼油等工业产业当中的应用是非常重要的。
换热器在化工厂的建设投资比重当中，可以占到总投资的10%到20%。
在石油炼厂当中的占投资比例更是高，可以占到全部工艺设备投资的35%到40%。
绕管式换热器属于间壁式管式换热器。
这是从传热原理上进行区分的。
因为管式换热器具有耐高压的性能，而绕管式换热器也具有同样的性能。
不仅如此，绕管式换热器的结构比较紧凑，传热效率也比较高。
绕管式换热器的传热管是非常长的，可以达到50到60米，甚至有一些更长的可以达到150到160米。
这种换热器特别适合应用在低温下的气体分离装置当中，比方说空气分离装置，稀有气体分离装置等等。
一、绕管式换热器的特点和应用对于一些普通的换热器来说，绕管式换热器是有其独特的优势的，绕管式换热器的构成比较特殊。
传热器是按照螺旋的形式交替缠绕在芯筒和外筒之间的空间内的。
绕管式换热器是不存在流动死区的，并且这种换热器的应用范围比较广。
它能适用的温度区间也比较大。
面对热冲击的能力也是非常强的，可以利用自身的特点来消除热应力，紧凑度也比较高。
绕管式换热器和普通换热器还有一个最大的特点。
就是绕管式换热器可以设置多股管，这样一台换热器就可以满足多股流体的同时换热。
正是由于绕管式换热器的这样的特点，现在绕管式换热器在化工装置当中应用的越来越广泛，并且占有了非常重要的位置。
【心得】干完绕管换热器后的心得体会
【关键字】心得干完绕管换热器后的心得体会篇一：一种缠绕式高压绕管换热器绕管机一种缠绕式高压绕管换热器绕管机张庆生（开封东京空分集团有限公司，河南省开封市北关街8号475001）摘要：简介了高压绕管换热器绕管机作为庞大专用工装设备的主要技术参数和使用性能。
主要分析了它的工作原理及在高压绕管换热器生产中所起的重要作用。
关键词：绕管机；大齿轮；无级变速；低速；重载；大齿轮均衡轴；传动扭矩大Technique equip equipment-----High pressure piping round heat exchanger piping roud machineZhang Qing-sheng(Kaifeng Dongjing Air Separation Group Co., Ltd., 8 Beiguan Street, Kaifeng475001, Henan, P. R. China)Abstract: Simply introduce the lending technique parameter and employ capability of high pressure piping round heat exchanger machine with good-sized special technique equipment .Mainly analyze about it importance at produce with working elements and high pressure piping round heat exchanger .Keywords: Piping round machine; Big gear; Nonpolar shift speed; Low speed; Burden; Big gear uniform bearing; Drive great torsion——————高压绕管换热器绕管机实际上就是一个庞大的专用工装设备，高压绕管换热器绕管机设计一般是在产品（高压绕管换热器）的加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。
绕管换热器
• 2.3缠绕管换热器都是竖直运行,下管板与管子间 易产生间隙腐蚀,这也是较常见的破坏形式之一.因 此,胀接要做到二点:一是要有合适的胀度,消除间 隙,防止腐蚀;二是防止过胀,导致管板塑性变形,降 低了胀接的可靠度. • 2.4九江绕管胀接的胀度在管子穿穿管前进行了试 验，选择80MPa的胀度（75-90MPa之间）
目录：
• 一、绕管换热器的基本介绍 • 二、绕管各部件加工步骤及注 意事项 • 三、操作与维护
一、绕管换热器的基本介绍：
• 1.绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上, 以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成 管束,再 将管束放入壳体内的一种换热器。 • 管束由多层螺旋缠绕的换热管组构成，每 层换热管以相反的方向缠绕，每层换热管 用垫条隔开，垫条厚度由工艺计算的流体 通道要求确定(九江项目采用2mm厚度）并 采用异型垫条控制换热管的螺旋升角。在 设计盘管时同一层使用相同长度的管子绕 制，在同一管程的流道上管子应均匀布置。
• 优点：结构紧 凑、可同时进行多种介质换热、管 内操作压力高、传 热管的热膨胀可自行补偿、换 热器易实现大型化等 特点,因此,成为大型煤化工 装置低温甲醇洗系统的首选换热设备。 • 缺点：主要为检修、清理困难,所以一般用于较清 洁的工艺介质。
• 2.绕管式换热器按其结构特点分为两类:管
程单股流流道型(称为单股流绕管式换热器),
• 1.20绕制完成以后，对绕管体外部使用厚度 为2mm的不锈钢皮进行包裹，以防伤到管 子，等待与筒体进行套装，由此夹套还起 到导流作用，夹套与设备壳体间应保持一 定距离。如下图片：（E1610为例）
2制造过程的控制
2.1盘管的控制.盘管控制的好坏直接影响到换热器 的换热效率,尤其是对结垢情况影响较大.因此,盘管 时必须使层间距适度,没有窄间隙死角,防止局部区域 布置不均匀,造成流体阻塞,降低流体的流通面积. 2.2焊接的控制.缠绕管的损坏形式最常见的是管口 泄漏,这是设备的关键部位.一般缠绕管换热器为了提 高换热效率,采用管子都比较小和薄,焊接容易产生缺 陷.因此,焊接必须严格控制线能量,焊缝要均匀和饱 满.
缠绕管式换热器介绍
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中海石油东营石化有限公司
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盘锦北方沥青燃料有限公司
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台湾化学纤维股份有限公司
精选版课件ppt
单元名称 40万吨/年重整装置 168万吨/年连续重整装置 80万吨/年连续重整装置 40万吨/年重整装置 330万吨/年连续重整装置 530万吨/年异构化装置 270万吨/年歧化装置 60万吨/年重整装置 2# 120万吨/年重整装置
5. 缠绕管式换热器管、壳程特殊的流态（管程流体方向的冲刷作用及截面方向的二次流；壳程 管间通道的变流速的脉冲流作用）使得换热器本身具有较强的自清洁能力，介质流单位流通截 面大于板壳式换热器，因此抗堵能力强于板壳式换热器。
精选版课件ppt
6
缠绕管式换热器与壳板换热器的比较
6. 若换热器内部出现积垢现象，缠绕管式换热器可以实现管程侧机械清洗以及管、壳程两 侧的化学清洗，而板壳式换热器仅能选择化学清洗，清洗的操作难度大、风险高且效果不 及缠绕管式换热器。
新建/ 改造 新建 新建 新建
替换板换 替换板换
新建 新建 新建 新建 新建
12
缠绕管式换热器在重整芳烃装置的应用
序号 51 52
用户名称 鹤壁世通绿能石化科技发展有限公司
东营威联化学有限公司
53
东营威联化学有限公司
54
中国石化扬子石油化工有限公司
55
宁夏宝廷新能源有限公司
56
中国石油哈尔滨石化分公司
120万吨/年芳烃项目连续重整装置
2018-02
144万吨/年连续重整装置
2018-01
100万吨/年催化重整装置
2018-05
100万吨/年叠合装置 150万吨/年芳烃联合装置（预加氢）
绕管换热器PPT课件
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2
目录：
• 一、绕管换热器的基本介绍 • 二、绕管各部件加工步骤及注
意事项 • 三、操作与维护
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一、绕管换热器的基本介绍：
• 1.绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上, 以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成 管束,再 将管束放入壳体内的一种换热器。
• 管束由多层螺旋缠绕的换热管组构成，每 层换热管以相反的方向缠绕，每层换热管 用垫条隔开，垫条厚度由工艺计算的流体 通道要求确定(九江项目采用2mm厚度）并 采用异型垫条控制换热管的螺旋升角。在 设计盘管时同一层使用相同长度的管子绕 制，在同一管程的流道上管子应均匀布置。
.
15
1.5介质通道进行标识，检查是否正确以防穿错管
.
16
1.6异型垫条用来确定管子的导程
.
17
1.7平垫条在中心筒上点焊
.
18
1.8中心筒上点焊异形垫条
.
19
1.9垫条点焊
.
20
1.10异形垫条用来固定管子在绕制过程中的导程， 犹如管子绕制过程的行驶轨道
.
21
1.11管箍，用来固定管子
.
5
• 优点：结构紧 凑、可同时进行多种介质换热、管 内操作压力高、传 热管的热膨胀可自行补偿、换 热器易实现大型化等 特点,因此,成为大型煤化工 装置低温甲醇洗系统的首选换热设备。
• 缺点：主要为检修、清理困难,所以一般用于较清 洁的工艺介质。
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6
• 2.绕管式换热器按其结构特点分为两类:管 程单股流流道型(称为单股流绕管式换热器), 管程多股流流道型(称为多股流绕管式换热 器)。（如图2-1、2-2）
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绕管换热器ppt课件
• 2.3缠绕管换热器都是竖直运行,下管板与管子间 易产生间隙腐蚀,这也是较常见的破坏形式之一.因 此,胀接要做到二点:一是要有合适的胀度,消除间 隙,防止腐蚀;二是防止过胀,导致管板塑性变形,降 低了胀接的可靠度.
• 2.4九江绕管胀接的胀度在管子穿穿管前进行了试 验，选择80MPa的胀度（75-90MPa之间）
11
二、绕管各部件加步骤及注意事项
• 1绕管各部件加步骤: • 1.1中心筒组对焊接 • 绕管束中心筒在制造 • 中起支承作用， • 因而要求有一定的强度和刚度， • 中心筒的外 • 径由换热管的最 • 小弯曲半径决定
12
1.2中心筒与管板焊接
13
1.3管板中心距检查≤3mm
14
1.4垫条点焊前对照图纸进行确认管板标识，检查管板介质 通道是否一致
27
1.16绕制中，使用管箍固定中，以防回 弹
28
1.17第一层绕制完，进行表面检查及100％气压试验
29
1.18气压试验压力8.5Mpa
30
1.18第二层绕制前，将垫条点焊在第一层的管箍上
31
第二层管子管箍固定，点焊时注意不要伤到管子
32
第二层的绕制方向与上一层方向相反，依次类推
33
1.19每层绕制完，需要对每一层的直径进行数据测量，对 照图纸，以防绕大。
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目录：
• 一、绕管换热器的基本介绍 • 二、绕管各部件加工步骤及注
意事项 • 三、操作与维护
3
一、绕管换热器的基本介绍：
• 1.绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上, 以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成 管束,再 将管束放入壳体内的一种换热器。
• 管束由多层螺旋缠绕的换热管组构成，每 层换热管以相反的方向缠绕，每层换热管 用垫条隔开，垫条厚度由工艺计算的流体 通道要求确定(九江项目采用2mm厚度）并 采用异型垫条控制换热管的螺旋升角。在 设计盘管时同一层使用相同长度的管子绕 制，在同一管程的流道上管子应均匀布置。
缠绕管式换热器换热工艺研究
缠绕管式换热器换热工艺研究缠绕管式换热器是一种常用的换热设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等领域。
本文旨在探讨缠绕管式换热器的换热工艺研究，包括其基本原理、性能优势、应用案例以及进一步发展的方向。
缠绕管式换热器是一种利用外壳与内管之间的介质进行换热的设备。
其基本原理是通过外壳中的流体与内管中的流体进行热量交换。
内外介质各自在不同的管道中流动，通过传热表面的热传递，实现热能的转移。
由于能够充分利用介质之间的纵向流动路径，缠绕管式换热器相比于其他换热器，具有更高的换热效率和热量转移能力。
缠绕管式换热器具有多种性能优势。
首先，由于内外介质是分离的，可以用于介质之间有化学反应、腐蚀性或污染性的情况，从而提高了设备的稳定性和使用寿命。
其次，可根据需要灵活选择管道材质，以满足不同介质的特殊要求。
同时，缠绕管式换热器具有紧凑的结构设计，占地面积小，适用于有限的空间。
此外，该设备具有出色的自清洁功能，能够减少污垢和沉积物的积聚，减小清洗维护频率。
缠绕管式换热器在多个领域得到广泛应用。
在化工领域，可以用于石油炼制、合成氨、甲醇生产等过程中的换热。
在石油行业，可用于石油储运、精炼过程中的换热。
在制药、食品等领域，可以应用于发酵、干燥、蒸馏等工艺的热能转换。
此外，缠绕管式换热器还可用于海水淡化、空调制冷、锅炉余热回收等环保和节能领域。
未来，缠绕管式换热器有望在以下方面进一步发展。
首先，进一步优化换热器的结构设计，提高热传导效率，并减少设备的压降。
其次，探索新的材料和加工工艺，以提高设备的耐腐蚀性和使用寿命。
此外，加强对换热器性能的模拟与优化研究，利用计算流体力学等技术手段，提高热传导和热转移效率。
最后，结合智能化技术发展，实现设备的在线监测与控制，提高换热过程的可靠性和自动化水平。
综上所述，缠绕管式换热器是一种性能优越、广泛应用的换热设备。
随着技术的不断发展，缠绕管式换热器在能源、环保等领域的应用前景十分广阔。
我们期待通过进一步的研究和创新，推动缠绕管式换热器的发展，为工业生产和人类社会的可持续发展做出更大的贡献综上所述，缠绕管式换热器具备出色的自清洁功能，能减少污垢和沉积物的积聚，降低清洗维护频率。
绕管换热器PPT课件
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1.16绕制中，使用管箍固定中，以防回 弹
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28
1.17第一层绕制完，进行表面检查及100％气压试验
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29
1.18气压试验压力8.5Mpa
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1.18第二层绕制前，将垫条点焊在第一层的管箍上
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第二层管子管箍固定，点焊时注意不要伤到管子
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第二层的绕制方向与上一层方向相反，依次类推
.
22
1.12管子绕制好一根，管箍进行固定，以防止管子回弹
.
23
1.13管箍固定管子，此处点焊时注意检查是否伤到 管子
.
24
1.14绕制时敲击使用皮锤进行敲击，以防伤到管子
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1.15绕制中
.
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• 其中，换热管的盘绕角一般为5～20度,例如 E1607盘绕角14-15度。绕管式换热器的特点是结 构紧凑，单位换热面积大，热损小，承压能力高。 一般高压流体在管内流动。换热管大部分呈盘绕 状，盘绕角较小，故管内、管外的清扫很困难， 所以管内、管外不适于走不洁的流体。
绕管换热器内部结构介绍
.
1
绕管换热器的发展史
• 我国20世纪70年代末引进的大化肥装置中采用德 国林德公司低温甲醇洗工艺单元中各有6台绕管换 热器；90年代初引进的德国鲁奇公司低温甲醇洗 工艺单元中各有2台绕管换热器；由于我国尚未掌 握绕管换热器的设计和制造技术，这些引进的装 置中绕管换热器完全依赖国外进口，设备的费用 昂贵。并且随着我国合成氨工业的发展，对低温 甲醇洗装置的需求量增加，对现有装置进行技术 改造实现增产的要求也与日剧增，在此形势下通 过国内科研、设计和制造单位的努力，该类设备 已实现国产化。
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技术研究
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目录：
• 一、绕管换热器的基本介绍 • 二、绕管各部件加工步骤及注
意事项 • 三、操作与维护
技术研究
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一、绕管换热器的基本介绍：
• 1.绕管式换热器是在与管板相连的中心筒上, 以螺旋状交替缠绕数层小直径换热管形成 管束,再 将管束放入壳体内的一种换热器。
• 管束由多层螺旋缠绕的换热管组构成，每 层换热管以相反的方向缠绕，每层换热管 用垫条隔开，垫条厚度由工艺计算的流体 通道要求确定(九江项目采用2mm厚度）并 采用异型垫条控制换热管的螺旋升角。在 设计盘管时同一层使用相同长度的管子绕 制，在同一管程的流道上管子应均匀布置。
技术研究
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1.2中心筒与管板焊接
技术研究
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1.3管板中心距检查≤3mm
技术研究
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1.4垫条点焊前对照图纸进行确认管板标识，检查管板介质 通道是否一致
技术研究
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1.5介质通道进行标识，检查是否正确以防穿错管
技术研究
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1.6异型垫条用来确定管子的导程
技术研究
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1.7平垫条在中心筒上点焊
技术研究
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1.8中心筒上点焊异形垫条
技术研究
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1.9垫条点焊
技术研究
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1.10异形垫条用来固定管子在绕制过程中的导程， 犹如管子绕制过程的行驶轨道
技术研究
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1.11管箍，用来固定管子
技术研究
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1.12管子绕制好一根，管箍进行固定，以防止管子回弹
技术研究
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1.13管箍固定管子，此处点焊时注意检查是否伤到 管子
技术研究
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• 优点：结构紧 凑、可同时进行多种介质换热、管 内操作压力高、传 热管的热膨胀可自行补偿、换 热器易实现大型化等 特点,因此,成为大型煤化工 装置低温甲醇洗系统的首选换热设备。
• 缺点：主要为检修、清理困难,所以一般用于较清 洁的工艺介质。
技术研究
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• 2.绕管式换热器按其结构特点分为两类:管 程单股流流道型(称为单股流绕管式换热器), 管程多股流流道型(称为多股流绕管式换热 器)。（如图2-1、2-2）
技术研究
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（图2-1）单股流绕管式换热器
序号 名称
序号 名称
1
下管箱
5
壳体
2
下管板
6
外套筒
3
中心筒
7
上管板
4
管束
8
上管箱
技术研究
8
单股流绕管换热器实物图(E1610热再生塔进料加热器)
技术研究
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（图2-2）多股流绕管式换热器
序号 名称
序号 名称
1
下管箱
5
壳体
2
下管板
6
外套筒
3
中心筒
7
上管板
4
管束
绕管换热器内部结构介绍
技术研究
1
绕管换热器的发展史
• 我国20世纪70年代末引进的大化肥装置中采用德 国林德公司低温甲醇洗工艺单元中各有6台绕管换 热器；90年代初引进的德国鲁奇公司低温甲醇洗 工艺单元中各有2台绕管换热器；由于我国尚未掌 握绕管换热器的设计和制造技术，这些引进的装 置中绕管换热器完全依赖国外进口，设备的费用 昂贵。并且随着我国合成氨工业的发展，对低温 甲醇洗装置的需求量增加，对现有装置进行技术 改造实现增产的要求也与日剧增，在此形势下通 过国内科研、设计和制造单位的努力，该类设备 已实现国产化。
技术研究
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• 缠绕管式换热器由绕管芯体和壳体两部分组成。 绕管芯体由中心筒.换热管.垫条及管卡等组成.换 热管紧密地绕在中心筒上，用平垫条及异形垫条 分隔,保证管子之间的横向和纵向间距,垫条与管子 之间用管卡固定连接,换热管与管板采用强度焊加 贴胀的连接结构,中心筒在制造中起支承作用,因而 要求有一定的强度和刚度.壳体由筒体和封头等组 成。
技术研究
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1.19每层绕制完，需要对每一层的直径进行数据测量，对 照图纸，以防绕大。
技术研究
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• 1.20绕制完成以后，对绕管体外部使用厚度 为2mm的不锈钢皮进行包裹，以防伤到管 子，等待与筒体进行套装，由此夹套还起 到导流作用，夹套与设备壳体间应保持一 定距离。如下图片：（E1610为例）
技术研究
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胀接试验胀度80MPa
技术研究
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胀接后PT检查
•
技术研究
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• 2.5换热管做水下气密性试验， • 注意试验用水，水中氯离子含量≤25mg/L
技术研究
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• 2.3缠绕管换热器都是竖直运行,下管板与管子间 易产生间隙腐蚀,这也是较常见的破坏形式之一.因 此,胀接要做到二点:一是要有合适的胀度,消除间 隙,防止腐蚀;二是防止过胀,导致管板塑性变形,降 低了胀接的可靠度.
• 2.4九江绕管胀接的胀度在管子穿穿管前进行了试 验，选择80MPa的胀度（75-90MPa之间）
技术研究
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1.14绕制时敲击中
技术研究
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• 其中，换热管的盘绕角一般为5～20度,例如 E1607盘绕角14-15度。绕管式换热器的特点是结 构紧凑，单位换热面积大，热损小，承压能力高。 一般高压流体在管内流动。换热管大部分呈盘绕 状，盘绕角较小，故管内、管外的清扫很困难， 所以管内、管外不适于走不洁的流体。
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上管箱
技术研究
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多股流绕管式换热器实物图（E1606洗涤塔段间冷 却器）
技术研究
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二、绕管各部件加步骤及注意事项
• 1绕管各部件加步骤: • 1.1中心筒组对焊接 • 绕管束中心筒在制造 • 中起支承作用， • 因而要求有一定的强度和刚度， • 中心筒的外 • 径由换热管的最 • 小弯曲半径决定
技术研究
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1.16绕制中，使用管箍固定中，以防回 弹
技术研究
28
1.17第一层绕制完，进行表面检查及100％气压试验
技术研究
29
1.18气压试验压力8.5Mpa
技术研究
30
1.18第二层绕制前，将垫条点焊在第一层的管箍上
技术研究
31
第二层管子管箍固定，点焊时注意不要伤到管子
技术研究
32
第二层的绕制方向与上一层方向相反，依次类推
技术研究
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技术研究
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技术研究
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技术研究
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2制造过程的控制
2.1盘管的控制.盘管控制的好坏直接影响到换热器 的换热效率,尤其是对结垢情况影响较大.因此,盘管 时必须使层间距适度,没有窄间隙死角,防止局部区域 布置不均匀,造成流体阻塞,降低流体的流通面积.
2.2焊接的控制.缠绕管的损坏形式最常见的是管口 泄漏,这是设备的关键部位.一般缠绕管换热器为了提 高换热效率,采用管子都比较小和薄,焊接容易产生缺 陷.因此,焊接必须严格控制线能量,焊缝要均匀和饱 满.