曾子曰“吾日三省吾身”,剛好利用周末時間把6年前關于浮頭、U型管、折流桿等管殼式換熱器設計的一些小結重新整理了,獨家記憶分享給大家。
很多設計人員對標準管殼式換熱器沒有概念,換熱器殼體長度尺寸、管板厚度隨意選擇。實際上洛陽院很早的時候就出版了標準管殼式換熱器系列圖冊,方便化工煉油廠對管束的更換(管束的的使用年限是3年,換熱器通常是10年)。所以換熱器殼體長度,管板厚度等一系列尺寸都是按照換熱器的公稱壓力進行選擇的。
1. 換熱器壓差設計:耐壓試驗、開停車、非正常操作、正常操作等工況時管程與殼程壓力同時作用。
耐壓試驗方法:先按壓差值對殼程進行壓力試驗,同時檢查換熱管管頭;然后管、殼程同步加壓,升降壓過程中壓差不超過極值。
2. 折流桿管束設計注意點:
①折流桿管束第1塊折流板橫向布置(支持板作用)
②折流桿避免與拉桿孔發(fā)生干涉,否則將導致制造過程中折流圈間距變大
注:車間制造時,提前焊好折流桿,然后穿管,強力穿管導致折流圈誤差累積(優(yōu)化制造:穿管同時裝焊折流桿)
③管束折流圈允許最大尺寸不超過殼體長度,否則鉤圈側螺栓的裝卸及螺栓的熱膨脹伸縮空間受限。
④單管程折流桿管板不要標注隔板槽間距(45°布置),否則會累積誤差,無法順利穿管
3. 布管:四管程(φ19)刪去最內(nèi)側換熱管 ,四管程管箱墊片規(guī)定MA值。
4. 工藝介質流向:冷流體(升溫)↑;熱流體(降溫):↓
BJS結構:重沸器介質↑;冷凝器介質↓
5. 折流板間距越小,殼程壓降越大。
6. 浮頭冷凝器中,換熱管受軸向壓縮力在較大折流板間距時,經(jīng)常出現(xiàn)大于 [δ]cr的情況,但由于換熱管在換熱器內(nèi)失穩(wěn)是有約束的,所以正常操況下并未發(fā)生失穩(wěn)破壞(SW6計算負值不合格)。
補:GB/T 151-98標準釋義有詳細解釋,但是GB/T 151-2014標準釋義把這條的解釋刪掉了。
7. 管板厚度應不小于0.6倍的設備法蘭有效厚度(法蘭剛度要求)
8. 固定式雙管板換熱器計算工況:
外管板兼做法蘭計算;
內(nèi)管板不兼做法蘭計算;
(外管板)隔離腔作為殼程設計壓力;
(內(nèi)管板)隔離腔作為管程設計壓力
9. 高溫高壓工況下,SW6校核管板時生成計算書檢查換熱管內(nèi)外壓是否合格。如果只看計算結果你都不會發(fā)現(xiàn)問題的存在。
10. 重沸器假管結構設計:
設置幾排假管,浮動端堵死;
進口處設置一排圓鋼(防腐、除沫)
管束越靠上,腐蝕越大
11. 立式換熱器設計注意:
排、放接管與螺栓干涉;
耳座孔距是否為標準的。
12. 浮頭換熱器:浮動端后端膨脹收縮長度≥60mm (2M+10)min
13. BJS換熱器不設擋管、擋板結構 ;
管入口的滑道或旁路擋板2根改為1根。
折流板橫切時,需在兩側設置旁路擋板。
14. 折流板橫切時,殼程進出口內(nèi)折流板數(shù)量一般為偶數(shù),當因跨距過大,只能設置成奇數(shù)塊折流板時,可以將其中一塊折流板設計成支持板(上下切平)(重力因素)
15. 當設備直徑開孔較小時,注意核算防沖板情況下流通面積;若不滿足,可以在防沖板上沖排孔。
16. U型管換熱器交叉布管隔板槽間距及R值
φ25換熱管 :90.5/50.6 ;
φ19換熱管 :75/43.3
17. 用作容器的無縫鋼管(φ426x12, φ325x10)應符合HG/T20584中6.3.9要求,回廠復驗:拉力、沖擊、水壓。
18. 真空容器;﹥300℃容器;極度、高度危害介質不得采用襯層結構
19. 外壓容器每隔1~2m設置加強圈;慣性矩:T型鋼>反置角鋼>扁鋼
20. 聯(lián)合開孔補強計算方法:
先分別計算單孔補強,至少多50%,然后進行兩孔聯(lián)合補強
21. 較厚的高壓設備縱環(huán)焊縫可以按NB/T47013.10-II B級進行TOFD檢測(可記錄的UT檢測)。固定管板換熱器封閉焊縫進行MT/PT檢測,特殊要求時,可移除封閉端管頭進行伽馬源進行射線檢測。
22. 不銹鋼浮頭換熱器浮頭法蘭處不銹鋼螺栓預緊力不能滿足要求,可采用ASME的高強度不銹鋼螺栓。
23. 塔上有附屬設備時一定注意核算偏心載荷;塔器中有設備法蘭時,SW6中需輸入法蘭密封面離地面高度。
24. 半管夾套傳熱面積計算理解應為半盤管與設備的接觸面積。
25. 注意補強圈的使用條件;接管開孔補強范圍B值,不夠時輸入實際的B值。