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换热器结构形式详细设计

时间：2015-05-08 作者：huanreqichang 点击数：

    换热器材质选择

    换热器选材应考虑以下条件：设备的设计压力、设计温度、介质特性及操作特点；钢材的力学、物理性能和化学成分；钢材的焊接性能、冷热加工性能、热处理性能等；容器的制造工艺；经济合理性(材料的价格、制造费用)；换热器的设计使用寿命。

    换热器用钢的标准、冶炼方法、热处理状态、许用应力、无损检测标准及检测项目均应按GBI50．201l《压力容器》及其附录的规定。综上，本设备管箱钢板用材选择15CrMoR堆焊不锈钢；管板及设备法兰用材选择l5CrMo锻件堆焊不锈钢，锻造级别为Ⅳ级；换热管材料选用0Crl8Ni10Ti；壳程筒体材料选用Q345R。

    换热器管箱结构设计换热器的前端管箱宜设计成如图2所示封头管箱结构。此结构的优点：制造简易，造价较低，便于换热器管箱积垢的清理，且安全性较高。

    设备法兰结构设计由于管程介质具有强腐蚀性，故与介质接触的材料必须采用防腐蚀的不锈钢材料。由于不锈钢材料的许用应力值相对较小，若设备法兰采用纯不锈钢锻件，将造成法兰体积过大，不利于节约材料。综上，法兰材料采用低合金钢加堆焊结构，法兰的结构参照NB／T47023．2012《长颈对焊法兰》进行设计。法兰结构如图3所示。

    换热器壳程及其内部结构设计由于釜式换热器的壳程带有蒸发空间，所以壳程的内径大于管程的内径，其间采用单斜锥体过渡。其结构形式如图4所示。

    换热管排管设计换热管常见的排列方式主要有三角形排列和正方形排列两种形式。三角形排列适宜于壳程介质较清洁，不易结垢且换热管外不需要清洗的固定管板换热器；正方形排列一般多用于需对换热管外进行清洗的浮头换热器或U形管换热器。本设备选用三角形排列。换热管排列示意图6。

    接管开孔补强形式接管开孔的补强方式主要有补强圈补强和整体补强(即增加筒体或封头的壁厚、整体锻件或厚壁管结构)。本设备由于设计压力较大且壳体厚度较厚，故采用整体锻管结构。

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