双管板换热器的设计实例

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双管板换热器的结构设计

双管板换热器的结构设计

双管板换热器的结构设计【摘要】本文就双管板换热器的结构设计进行了探讨,详细概述了有关设计条件和计算两方面的要点,并给出了几点需要注意的问题,以期能为双管板换热器的结构设计提供参考借鉴。

【关键词】双管板换热器;结构设计;问题所谓的换热器,就是是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。

换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。

而双管板换热器比一般的换热器结构复杂,因此在设计过程中要更加重视。

基于此,本文就双管板换热器的结构设计进行了探讨,以期能为双管板换热器的结构设计提供参考借鉴。

1.设计条件某一项目烧碱装置后冷却器设计条件见表1。

该设备壳程介质为氯气,管程介质为循环水,如果两个介质发生泄漏,相接触就会产生强腐蚀性的盐酸或次氯酸,对该设备造成严重的腐蚀。

所以该设备选择双管板换热器,为绝对避免壳程介质与管程介质相接触,设置积液程结构,并设有放空口和排净口(取样口)进行泄漏检测,该设备结构如图1所示。

2.设计计算本文主要介绍管板强度的设计计算及积液程长度L的计算及其相关规定,其他受压元件的计算方法,与普通的单管板换热器计算方法相同,计算时可参考GB151—1999等相关规范···,这里不再赘述。

2.1管板强度计算双管板换热器的设计计算,在我国现行的标准规范GBl51中,没有该结构形式的管板厚度计算方法。

由此,本文参考TEMA标准及文献[2],认为双管板换热器的管程管板(也称外管板)和壳程管板(也称内管板)都能单独满足相应设计工况的设计前提下,确定该换热器管板厚度的计算方法。

(1)管程管板厚度计算。

运用SW6强度计算软件进行换热器的设计时,管板形式选择延长部分兼作法兰的固定式管板,设计参数按以下情况考虑:①设计压力和设计温度按管程工况确定;②壳程和换热管金属壁温按壳程和管程工况确定;③管板与换热管的连接为强度焊;④换热管长度为换热管总长度,换热管有效长度为管程管板内侧间的距离,换热管受压失稳的当量长度Lcr按GB151图32选取。

双管板换热器的设计与制造

双管板换热器的设计与制造

双管板换热器的设计与制造简介双管板换热器是一种广泛应用于化工、制药、石油、食品等行业的换热设备。

其主要作用是将一个流体的热量传递给另一个流体,从而达到加热、冷却、蒸发等处理目的。

相比于传统的管壳式换热器,双管板换热器具有体积小、传热效率高、维修方便等优点,因此被广泛应用。

本文将从双管板换热器的设计、制造和使用等方面进行介绍。

设计热传递计算双管板换热器的设计需要进行热传递计算,以确定板片的数量和表面积。

一般情况下,热传递计算需要考虑以下因素:•流体的温度、压力和流量•热传递系数•固体传热能力•换热器的体积和形状•板片的布局和数量•热负荷和热效率要求在进行热传递计算时,可以使用一些工具和软件来辅助计算。

例如,可以使用ANSYS FLUENT软件对流体和固体传热进行模拟和计算。

此外,还需要考虑流体和固体之间的传热方式,包括对流、辐射和传导等。

板片的设计板片的设计是双管板换热器中最重要的部分之一。

一般情况下,板片的设计需要考虑以下因素:•材料的选择:板片材料需要具有良好的耐腐蚀性和传热性能,常见的材料包括不锈钢、镍合金等。

•板片的形状和大小:板片的形状和大小需要根据换热器的具体应用来确定,一般情况下,板片的宽度在2-10mm之间,间距在2-10mm之间,板片总面积应当满足热传递计算的需求。

•板片的密度和布局:密度和布局的选择需要考虑到流体的流量和热负荷等因素,一般情况下,板片的间距和布局需要满足流体的流速和热传递计算的需求。

•板片的安装方式:板片的安装方式需要考虑到维修和清洗等因素,一般情况下,板片需要可以方便的拆卸和安装。

其他设计因素除了板片的设计之外,双管板换热器的设计还需要考虑以下因素:•进出口管道的设计:进出口管道需要满足流量和压力的要求,一般情况下,可以使用方形、圆形或矩形形状的进出口管道。

•头部和底部的设计:头部和底部需要满足与板片的对接要求和防泄漏要求,一般情况下,可以使用法兰连接、焊接或密封槽连接等方式。

双管板换热器的设计与制造.docx

双管板换热器的设计与制造.docx

双管板换热器的设计与制造换热器是在不同温度物料之间进行热量传递的设备,其主要作用是维持或改变物料的工作温度和相态,满足工艺操作要求,提高过程能量利用效率进行余热回收。

在换热器设备中,管壳式换热器应用最为广泛。

在实际操作中换热器的换热管和管板连接处最容易发生泄漏,从而使壳程物料和管程物料有少许混合,而且这种泄漏目前还没有有效的方法完全防止。

在有些场合,某些泄漏是允许的,但在以下的场合,这些泄漏是不允许的:1)产生严重的腐蚀;2)使一方物料产生严重的污染;3)产生燃烧和爆炸;4)产生固溶化,形成设备的污垢;5)使催化剂中毒,降低或消除催化剂的性能;6)限制另一程的反应;7)使产品不纯。

在这些场合,我们通常采用双管板换热器,以减小泄漏,能有效防止两种物料混合, 从而杜绝上述事故的发生。

所谓双管板换热器就是在换热器一端设有一定间隙的两块管板或相当于有一定间隙的两块管板的换热器。

双管板换热器的结构一般有两种。

一种为固定管板式换热器, 一台换热器共有四块管板。

这种换热器的壳程及管程中两种介质的流动方向为逆流, 其传热系数较高, 传热效果较好。

另一种为U型管式换热器, 一台换热器共有两块管板。

这种换热器有一半管束管内外介质的流动方向为并流, 另一半管束管内外介质的流动方向为逆流, 因此其传热系数较低。

示例:此再沸器为固定管板式的双管板换热器,换热器的管、壳程物料接触后会使物料固化,凝结在管壁上,故选用双管板结构,具体参数如下表:表1 再沸器技术参数名称壳程管程设计压力/MPa 2.7 -0.1最高工作压力/MPa 4.0/-0.1 0.35/-0.1设计温度/ ℃265 230进口工作温度/ ℃236 190出口工作温度/ ℃230 198物料水蒸汽溶剂+顺酐管子与管板连接形式强度胀强度焊+贴胀程数 1 1腐蚀裕度/mm 0 0焊接接头系数0.85 0.85由于此再沸器的管、壳程的操作参数比较高,前期设计制造的再沸器使用后一个月左右就泄漏,无法使用,严重影响生产。

双管板换热器的结构及制造工艺合理设计

双管板换热器的结构及制造工艺合理设计

双管板换热器的结构及制造工艺合理设计一、双管板换热器结构设计准备工作(一)结构初步规划对于一项双管板换热器而言,其结构主体上有4块管板,主要结构状态如下:首先是法兰式管程侧管板,有两块,其与管箱法兰之间的连接使用垫片以及螺柱,同时联通换热管、管道共同组成管程。

换热管与管程侧管板之间的连接可采用贴胀与强度焊联合方式,在介质选择上也适应于条件偏向苛刻程度的介质。

非法兰式的壳程侧管板与壳体之间的的连接让壳程更具完整性,在换热管与壳程侧管板之间的连接方式为强度胀接。

在结构中,壳程管板与换热管之间又可以构成两腔积液程,由此产生形态特殊的四腔结构。

(二)選材控制材料的选择关系到双管板换热器的使用稳定性以及安全性,因此选材是结构设计的关键。

在材料选择方面,首先应考虑介质特性,重点放在抗腐蚀方面,并根据用户需求加以调整,保障在压力以及操作温度方面不会对工艺性能产生不良影响。

换热管与管程侧管板之间的连接使用贴胀加强度焊型式,锻件级别为Ⅱ级。

由于换热管与壳程侧管板之间的连接属于强度胀接,因此要求管板质量高,故锻件级别为Ⅲ级。

同时,鉴于管板材料在硬度值方面要与双管板换热器约在HB20-30之间,从理论上来说不锈钢管板与换热管之间的硬度应属于同一水平,但在实际硬度测量中发现,硬度变化能够通过材料供应以及材料选择实现。

在具体设计制造环节中,设计人员同样需要对换热管与管板管孔之间的间隙严格把关,利用“特殊紧配合”原则减少管板材料与换热管之间由于硬度差带来的不良影响。

需要注意的是,换热管HBW硬度要求应在评定实验中明确指出。

二、结构设计要点(一)布管操作以某实际设计为例,换热管外径19mm用户将布管间距设置为23.75mm,将排列方式要求为转角正三角形,因此理论上来说孔桥宽度只能够为4.75mm,在制造中胀接环节操作具有一定难度。

按照双管板换热器传统经验结合相关企业自行加工制造能力,可将换热管与管板之间的胀接设定为液袋柔性胀接,其作用原理如下:当液体压力不断上升过程中,换热管受到压力后会出现变形,并且随着压力的增大变形程度也会加大(此变形属于弹性变形),之后在达到塑性变形程度时会被挤压至管板孔壁部位。

双管板U形换热器设计

双管板U形换热器设计

双管板U形换热器设计发表时间:2016-11-07T14:07:39.223Z 来源:《电力设备》2016年第15期作者:刘雪冰岳冬冬邱梅唤[导读] 换热器是炼油、化工行业生产中的重要设备,针对双管板U型换热器的设计实例。

(江苏德邦工程有限公司南京 211153)摘要:换热器是炼油、化工行业生产中的重要设备,针对双管板U型换热器的设计实例,对设计过程中换热器结构、型式、选材、强度计算及检验进行介绍。

关键词:换热器双管板设计检验引言:换热器作为一类重要的化工特种设备,被广泛应用于炼油、化工行业中,据统计,换热器占总设备量和设备投资的40%左右【1】。

换热器的主要作用是维持或改变介质的操作温度或相态,从而使热量在不同温度的介质之间进行传递,以达到工艺操作的要求。

换热器结构型式有很多种,虽然管壳式换热器在传热效率、结构紧凑性等方面不如一些新型高效紧凑式换热器,但它具有明显的特点,即结构紧固、可靠性高、适应性广、易于制造、处理能力大、生产成本低、选用的材料范围广、换热表面的清洗比较方便、且能承受较高的操作压力和温度,使其成为目前使用最广泛的类型。

根据管壳式换热器的结构特点,可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式和釜式重沸器五类。

本文将结合某项目中一具体的双管板U形换热器的设计,对换热器的选型、选材、排管方式、折流板形式等进行介绍。

如图1所示:换热器结构形式的选择U形管式换热器在换热器中是唯一适用于适用于高温、高压和高温差的换热器。

U形管式换热器具有以下优点【2】:(1).U形管尾端可以自由浮动,无须考虑温差应力,可用于高温差的场合;(2).只有一块管板,法兰数量少,结构简单且泄漏点少,制造成本低;(3).可以进行抽芯清洗。

综上,本设备应选用U形管式结构。

同时,考虑介质影响,为了禁止管壳程介质混合,产生强腐蚀性的盐酸或次氯酸,对设备造成更严重的腐蚀,本设备采用双管板结构。

设备详细设计换热器材质选择(1).换热器受压元件用钢应同时考虑容器的使用条件(设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等)、材料的性能(力学性能、工艺性能、化学性能和物理性能)、容器的制造工艺、经济合理性(材料的价格、制造费用)以及设计使用寿命。

双管板换热器设计_计算和制造工艺_钱利科

双管板换热器设计_计算和制造工艺_钱利科
摘 要 分 析 说 明 了 双 管 板 换 热 器 在 结 构 设 计 、强 度 计 算 、材 料 选 择 和 制 造 、胀 管 方 法 、水 压 试 验 等 方 面 应注意的问题。
关键词:换热器 双管板 结构设计 强度计算 胀管方法
1 双管板换热器的概述
双 管 板 换 热 器 一 般 有 两 种 型 式:普 通 型 双 管 板 和整块式双管板。 在 实 际 应 用 中,采 用 普 通 型 双 管 板较为普遍,而 整 块 式 管 板 加 工 复 杂,所 以 很 少 使 用。
4.2.1 壳 程 管 板 设 计 参 数 设计压力和设计温度分别按壳程及聚液程工况
确定。换热管和壳程壁温按管程及壳程工况确定。 管板与换热管的连 接 为 胀 接,换 热 管 的 有 效 长 度 为 壳程管板间距离。
4.2.2 管 程 管 板 设 计 参 数 设计压力和温度按管程和聚液程工况确定。换
5 双管板换热器的制造
双 管 板 换 热 器 制 造 的 最 大 难 点 是:壳 程 管 板 的 胀 管 工 序 。 目 前 ,国 内 的 制 造 厂 一 般 采 用 机 械 胀 ,仅 少数制造厂有液压胀管机。
5.1 液 压 胀 可 靠 性 好 、换 热 管 不 易 产 生 过 胀 ,胀 接 的 部 位 不
第 4 期 双 管 板 换 热 器 设 计 、计 算 和 制 造 工 艺
43
板 组 成 ,由 此 而 形 成 三 个 程 。 即 壳 程 、管 程 和 壳 程 管 板与管程管板之间形成的聚 液 程。 详 见 图 1。 计 算 管 板 厚 度 时 ,应 考 虑 三 个 程 的 工 况 ,按 不 同 情 况 进 行 计算。下列计算按固定管板式换热器考虑。
(3)换热管 与 管 板 的 连 接。 壳 程 管 板 与 换 热 管 的连接均采用强度 胀;管 程 管 板 与 换 热 管 的 连 接 一

分离式双管板热交换器的设计及制造要点

分离式双管板热交换器的设计及制造要点
时对管孔直径偏 差 进 行 调 整,以 控 制 换 热 管 与 管
板孔的合理 间 隙.考 虑 到 双 管 板 结 构 的 特 殊 性,
管板孔表面粗糙度 Ra 应不大于 12.
5μm,有利于
加,不 利 于 整 台 热 交 换
2)管板 孔 与 管 板 密 封 面 的 垂 直 度 要 求. 对
g 为隔离腔长度.
本文结合工程实例讨论分离式双管板热交换
收稿日期:
2020

10

28.
作者简介:许伟,男,
2002 年 毕 业 于 浙 江 大 学 过 程 装 备 与 控
制工程专业,工 学 学 士,主 要 从 事 静 设 备 设 计 工 作,高 级 工
程师.
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石 油 化 工 设 备 技 术
2021 年
表 1 E

308 设计参数
质中,会引起后续的吸附塔中吸附剂含水量超标,
影响吸附剂性能,故 该 热 交 换 器 采 用 分 离 式 双 管
项目
壳程
管程
板结构,以避免管、壳程介质的窜漏.为了便于管
操作介质
中压蒸汽
束抽 出 清 洗,内、外 管 板 均 兼 做 设 备 法 兰,分 别 与
244 ℃ 考 虑,内 管 板 平 均 金 属 温 度 按 182 ℃ 考
虑,内、外 管 板 间 距 按 GB/T151 中 公 式 (


135)
计算的值约为178mm,设计取g=190mm,计算
结果偏于保守.
2 分离式双管板热交换器的制造要点

毕业设计(论文)流量为200th双管程固定管板式换热器设计(全套图纸)

毕业设计(论文)流量为200th双管程固定管板式换热器设计(全套图纸)
The floating the advantage that a type changes a hot machine can draw out for controling and clean a tube, hull distance by convenience;Lie a quality difference in temperature to be free from restriction;Can under the heat, high pressure work, the general temperature is smaller than to equal 450 degrees, the pressure is smaller than to equal 6,400,000,000,000 Pas;Can used for knotting the dirt more serious situation;Can used for
Compute in the traditional craft in include to transmit heat an area calculation, spread a calories calculation and transmit heat coefficient to really settle and change hot path inside the tube and change hot tube model number of choice, and transmit heat coefficient, press to decline and checking of wall calculate etc. problem.
Key word: Change a hot machine; Float to take care of plank; Transmitheat a calculation; The strength school checks
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换热器作为一种常见的换热设备,在实际操作中其换热管和管板连接处易发生泄漏,从而使壳程物料和管程物料混合,而且这种泄漏目前还没有有效的方法完全防止,工程上常采用双管板结构,以减小泄漏。

双管板换热器与单管板换热器相比较,虽然管、壳程间泄漏概率低得多,但由于增加了管板数量以及隔离腔的存在,不仅增大了外形尺寸,耗材较多,而且加工制造难度大,综合造价高。

因此,只有当换热器管、壳程物料混合,会导致产生以下严重后果时,才建议采用双管板结构。

①腐蚀:两侧介质不接触时没有腐蚀发生,一旦混合会导致设备严重腐蚀。

②安全方面:混合后会产生燃烧或爆炸。

③产生反应:当两种介质接触后,会使其中一种介质化学反应受到限制,或不产生反应,或两种介质接触后发生聚合或生成树脂状物质。

④催化剂中毒:当两种介质接触后,造成催化剂性能改变或化学反应。

⑤混合导致产品不纯。

某石化公司30kt/a 异戊橡胶装置中的脱轻塔底再沸器是一台立式固定管板式双管板换热器。

采用双管板结构是基于使用经验考虑,有某单管板换热器在类似介质和操作工况下出现了蒸汽泄漏状况,介质混串严重造成产品不纯,最终导致停车检修,现以该脱轻塔底再沸器为例,从设计、制造等方面对固定管板式双管板换热器作简单介绍。

1 设计条件脱轻塔底再沸器:公称直径600 mm,换热管规格为φ38x3mm,换热管长度2600mm,管、壳程腐蚀裕量2mm,单管程单壳程,正三角形排列,设计寿命20年。

壳程介质为低低压饱和蒸汽,管程介质为己烷、异戊二烯。

其他设计参数如下:壳程操作压力/设计压力 MPa(G):0.95/1.0;管程操作压力/设计压力 MPa(G):0.75/0.8;壳程操作温度/设计温度 ℃:250/270;管程操作温度/设计温度 ℃:100/120。

2 材料选用与设计计算2.1 材料选用脱轻塔底再沸器属于低压换热器,管、壳程介质均对设备材质无特殊要求,设备主体材料可选取Q245R或Q345R。

Q245R是碳素钢,Q345R是低合金钢中的碳锰钢,后者力学性能优于前者,在相同设计工况下,更能有效降低设计厚度,节省材料,故壳体材料选用Q345R。

基于强度胀接的要求,管板宜采用强度等级较高的材料,换热管宜采用强度等级较低的材料, 一般要求管板比换热管硬度高HB30以上,本设备管板材料选用16MnⅢ,换热管为20 #(GB/T 9948)。

换热管采用高精度的Ⅰ级管束。

2.2 换热管与管板的连接形式脱轻塔底再沸器采用连接式双管板结构。

管程侧管板 (外管板)兼作法兰,与换热管及管箱法兰相连接。

壳程侧管板 (内管板)与换热管及壳程相连接。

内、外管板之间的隔离腔上设置放净口和排气口。

管、壳程每侧布置二块管板,不仅起到两道防线的作用,而且能通过隔离腔上的管口及时查出内侧管板的泄漏问题。

在操作运行中,管板与换热管连接处既要保证介质无泄漏,又能承受管、壳程侧介质的压力差、温度差所产生的应力。

由于内管板与换热管间施焊困难,且本换热器操作工况满足强度胀接适用条件,故内管板与换热管采用强度胀接的连接方式。

外管板与换热管采用强度焊加贴胀的连接方式。

2.3 设计计算 经SW6软件计算,并结合换热器圆筒最小厚度要求,取壳体壁厚δn=8mm。

管板计算厚度为42mm,考虑管板结构以及制造工艺需要对其进行圆整,最终管板名义厚度均取50mm。

内、外管板间距的确定要满足以下条件:a.方便内管板实施胀接(当用胀管器进行机械胀接时,间距过大会限制胀紧力的传递,影响胀接质量);b.壳程水压试验时,为检查内管板与换热管连接处是否存在泄漏,应留有观察所需要的最小空间。

综合考虑,此处取内、外管板间距g=200mm。

由于管、壳程介质温差过大,造成换热管与管板连接接头的拉脱力不合格,故壳程筒体上需加装波形膨胀节。

3 双管板换热器的制造3.1 内、外管板加工在管板加工时,首先要控制四块管板的同轴度、平行双管板换热器的设计实例何燕北京燕山玉龙石化工程有限公司 北京 102500摘要:本文以脱轻塔底再沸器为例,从设计、制造等方面介绍了双管板换热器的设计。

关键词:换热器 双管板 设计 制造Design example of double tube plate heat exchanger He YanYanshan Yulong Petrochemical Engineering Co.,Ltd.,Beijng 102500,China Abstract:In this paper, the design and manufacture of double tube plate heat exchanger are introduced with the example of the reboiler at the bottom of the light tower. Keywords:heat exchanger;double tube plate;design;manufacture(下转第19页)部微小的淹没射流,射流打击到管壁,引起动量变化,这必然造成液体与管壁的强烈冲击,对管路造成疲劳破坏,使管路材料逐渐被剥蚀形成麻坑,气蚀形成。

管路中也会伴有电化学腐蚀,尤其是对于高硫井和高pH值泥浆,加剧了管壁材料表面的恶化程度。

显然,当泥浆阀打开或关闭的瞬间,或是泥浆阀不能正常打开或关闭而呈半开半闭时,已经具备了“管径尺寸变化”这一重要条件,其后果是失效形式直接作用于球阀外表面。

3.2 冲蚀流体在圆管中流过,不论是层流运动还是紊流运动,在过水断面上流速是按抛物面或近似抛物面分布的,在管路中心线处的流速最大,如果中心线处有阻挡物,则流体在阻挡物处的动量变化最大、阻挡物所受冲击力最大;而在近管壁处的流速为零,阻挡物所受冲击力为零。

当泥浆阀开启时,球阀作为循环通路的一部分,高压高速钻井液正常通过球阀内孔,对球阀内壁的冲刷作用可以忽略不计,球阀中心处的管径变化与入口相比相差不大,流速变化不大;当泥浆阀关闭时,球阀转动90度将泥浆循环通路截止,泥浆仅仅挤压球阀外表面。

当然,若此时开泵循环,有可能把高压管汇憋开。

流体的流速与管路截面积成反比,管径越小,流体的流速越高。

如果泥浆阀执行器卡阻,使泥浆阀动作不彻底而处在半开半闭状态、如果司钻在开启或关闭泥浆阀时过早开启或过迟关闭泥浆泵,泥浆阀在开启或关闭的瞬间有高压高速泥浆流通过,此时球阀与阀座间形成的泥浆通路的截面积非常地小或急遽变小,造成流速陡然升高,那么处于管路中心处的球阀和阀座内壁自然受到高速泥浆流体的猛烈冲刷,形成的巨大的切削力逐步把球阀和阀座内壁材料从本体上剥离,泥浆中的固相颗粒越多、越硬,对剥离的贡献也越大。

这是泥浆阀失效的主要因素。

3.3 试压和泄压根据钻井生产需要对承压部件进行试压,憋压后管路中会有很高压力,但是在需要泄压时,图一时之方便,而采取不正确的通过改变球阀的开关状态的方式 来泄压,那么度压管路的高压泥浆会瞬时通过球阀,一定会对球阀造成伤害。

3.4 正确使用泥浆阀天启或关闭泥浆阀前,首先要确认泥浆泵的工作状态,球阀关闭前要先停泥浆泵、球阀打开后再开泥浆泵;不能频繁、连续地打开或关闭泥浆阀;执行器要做好日常保养,内部的半圆齿轮和齿条有卡滞要及时修理或更换;泥浆阀试压出现失压时或明显关闭不严时要立即更换总成,并及时对更换后的总成部件维修;严格执行泥浆阀试压程序,不允许通过球阀泄压,尽量避免上泥浆阀试压、可以使用手动下泥浆阀对总成试压;定期进行整体探伤检查,不合格者停止使用。

参考文献[1]. TESCO325 ECI900CH 中文 200705 [2].陈家琅. 水力学[M].北京:石油工业出版社,1980:12.度、扭曲度及其与壳体轴线的垂直度在允许的偏差范围内,这样可保障换热管与管板的连接性能。

本换热器要求内、外管板在制造时一起同时进行管孔加工,从而尽量避免发生位移而产生错孔现象。

钻孔要按照制造工艺进行,钻孔后应再进行铰孔或扩孔, 严格控制孔径及粗糙度,确保其粗糙度不大于6.3μm。

另外,采取强度胀接连接的内管板管孔表面不应有影响胀接质量的纵向或螺旋状刻痕等缺陷。

3.2 内管板与换热管连接:强度胀接内管板与换热管的连接质量是双管板结构换热器制造的关键,为了保证胀接质量,要求在胀管前做胀接工艺试验,确定合适的胀度。

采用先胀后焊工艺时,不得采用影响焊接质量的润滑剂。

在实际使用中一旦在此部位引发泄漏,由于修复困难,将影响设备的正常运行。

本文从设计角度实施的措施如下:(1)管板采用Ⅲ级锻件,换热管采用高精度Ⅰ级管束。

(2)管板材料的硬度值高于换热管材料。

(3)实际管板厚度的确定需要同时满足强度计算和胀接结构的要求。

(4)严格控制管板孔桥宽度。

3.3 外管板与换热管的连接:强度焊+贴胀采用小电流多道施焊,以减少焊接缺陷产生的几率,避免产生残余应力和应力集中。

最后应对换热管与管板焊接接头进行100%表面检测,按NB/T 47013相应要求的Ⅰ级合格。

3.4 水压试验 试验顺序如下:先进行两内管板之间的壳程水压试验(隔离腔短节焊接前),检查换热管与内管板的连接质量,试验压力为1.47MPa。

壳程试验合格后,组焊隔离腔并进行隔离腔水压试验,试验压力为1.47MPa。

最后进行管程的水压试验,试验压力为1.0MPa。

3.5 双管板换热器制造中需要注意的问题(1)管板与换热管连接前,应去除换热管和管孔表面的毛刺、铁屑、锈斑、油污等影响胀接或焊接连接质量的缺陷,换热管管端及胀接部分外表面打磨至呈现金属光泽。

(2)严格执行胀接工艺。

 (3)强度胀接时管子外径和管孔内径之间的配合应为过紧配合。

 (4)严格控制可能影响双管板同心度、平行度、扭曲度及胀接质量的各种因素,尽量采用工装和预装、预穿及预试验的方法。

(5)内管板胀好后,经检验合格后方可进行外管板的焊接。

4 结束语双管板结构在防止换热器管、壳程介质串流的问题上有着明显的优势,文中设计的脱轻塔底再沸器已安全运行5年,未出现泄漏问题,达到了设计目的,满足了使用要求。

(上接第9页)。

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