压力容器设计思路及相关知识换热器

换热器设计思路及相关知识一、前言换热器分类：管壳式换热器根据结构特点可分为下列两类。1.刚性结构的管壳式换热器：这种换热器又成为固定管板式，通常可分为单管程和多管程两种。它的优点是结构简单紧凑、造价便宜和应用较广；缺点是管外不能进行机械清洗。2.具有温差补偿装置的管壳式换热器：它可使受热部分自由膨胀。该结构形式又可分成：①浮头式换热器：这种换热器的一端管板能自由伸缩，即所谓“浮头”。他适用于管壁和壳壁温差大，管束空间经常清洗。但它的结构较复杂，加工制造的费用较高。②U形管式换热器：它只有一块管板，因此管子在受热或冷却时，可以自由伸缩。这种换热器的结构简单，但制造弯管的工作量较大，且由于管子需要有一定的弯曲半径，管板的利用率较差，管内进行机械清洗困难，拆换管子也不容易，因此要求通过管内的流体是清洁的。这种换热器可用于温差变化大，高温或高压的场合。③填料函式换热器：它有两种形式，一种是在管板上的每根管子的端部都有单独的填料密封，以保证管子的自由伸缩，当换热器内的管子数目很少时，才采用这种结构，但管距比一般换热器要大，结构复杂。另一种形式是在列管的一端与外壳做成浮动结构，在浮动处采用整体填料函密封，结构较简单，但此种结构不易用在直径大、压力高的情况。填料函式换热器现在很少采用。二、设计条件的审查：1.换热器的设计，用户应提供一下设计条件（工艺参数）：①管、壳程的操作压力（作为判定设备是否上类的条件之一，必须提供）②管、壳程的操作温度（进口/出口）③金属壁温（工艺计算得出（用户提供））④物料名称及特性⑤腐蚀裕量⑥程数⑦换热面积枯⑧世换热结管规赢格，遍排列挡形式岛（三邀角形铅或正后方形献）协⑨妙折流础板或角支撑裙板数稿量租⑩咬保温密材料豪及厚题度（佳以便胶确定抢铭牌磨座伸忽出高半度）厅⑾辛油漆象:笛Ⅰ孙.如昌用户吗有特敞殊要册求，视请用胃户提仍供牌溜号，漂颜色渐Ⅱ顽.用夏户无显特殊漠要求压，设隶计人尼员自畅己选府定浴2.最几苏个重创点设负计条估件竭①增操作赵压力蚂：作液为判突定设磨备是支否上悟类匀的条劳件之镇一，姿必须介提供抢②译物料林特性轰：如邪用户株不提健供物狭料名谢称则义必须杨提供论物料救的毒案性程胀度。肺因为罪介质西的毒若性程望度关默系到凤设备提的无导损监刚测、雀热处旺理、骆锻件算的级园别磨对于畏上类较设备易，还狼关系竞到设牙备的话划分段a.贡拳GB新15军0椅吨10禾.8歌.2街.1词(f绩)图象样注拘明盛晨装毒仙性极侨度危满害或派高度剩危害辜介质耀的向容器两10脏0%圈RT堆.塞b.外册10俘.4绵.1粪.3盛行图样登注明庙盛装嫩毒性泉为极班度或真高度佳危害哨介质学的容免器，稿应进饱行焊诉后热债处理腾（奥捆氏体班不锈播钢的提焊接息接头慢可不雀进行睁热处训理）申c.甲锻件骡.授使用皇介质新的毒舟性为具极度饼或高些度危睡害性炼的锻列件应硬符合倍Ⅲ霸级或懒Ⅳ扶级要容求。谊③仓管规事格：姑常用岁的营六碳李钢筛φ掌19犹×雕2，闯φ恋25铜×赏2.畏5，打φ米32漫×蝇3，搂塌φ纯38向×请5升不锈沙钢据φ唇19扯×尸2，趁φ萝25堡×神2，蹦摇φ弹32已×诞2.傍5，曲φ防38狂×捷2.化5朵换热余管的族排列饶形式赞：三颤角形让，转希角三汽角形剧，正悬方形拣，转伯角正故方形给。恶★价换准热管凉间需搞要机水械清栏洗时拳，应图采用辉正方盒形排泉列。榆三、上基本砖设计乡参数遗的确厅定惜1．在设计团压力挎，设错计温及度，芬焊接虽接头服系数践2．缸直径怨：D顿N<屈40旦0的切圆筒已，采蒙用钢烟管。仙DN冠≥掩40倘0的监圆筒美，采恭用钢离板卷者制。虎16谢”看钢管凳--逼--软--烟与用劈户商浊量采四用钢鸦板卷作制。唯3．怨布置均图：智根据扭换热掀面积朗、换洁热管沙规格练画布乓置图号，确唤定换般热管瓣数量肢。脊如果猎用户采提供父了布拨管图绞，也弃要复睬核布户管是数否在防布管备限定胳圆以瞎内。拳布管天的原涝则：哨在布夹管限零定圆亚内应兰布满挣管。架多管决程的善各管膏程数研应尽旧量相翻等。道换热举管应降对称汽排列碌。外4．玩材料离强调仿以下枯两点羞：乐①恶换热扮器圆筹筒的身碳素葱钢、疤低合虎金钢抗钢管莫应采祥用无腊缝钢始管。钞符合演GB糠15于0-锹--构-1销99字8附踏录A隐4.栏2的口奥氏饥体不斤锈钢圾焊接绍钢管吉，可盲用做犬换热牌器圆寨筒。司其使摊用范性围有端一些青限制垮：傅a.拨焊接柴钢管升应采夫用不差添加爽填充沙金属之的自眠动电苦弧焊眯或电递阻焊恳焊接榨方法欠制造泽。出b.腰技术滥要求糊符合胃A却4.乌2.辈1唇：壁途厚允火许偏毯差为杯±羊12攀.5崭%，势弯曲伴度不藏大于他1.泉5㎜俘/m铅,逐剖根进苍行涡稠流或枕射线政检测犁，逐份根进身行水艇压实麦验。逼c,挨使用铁规定副按撤A逐4.破2.脱2保；作银设计访压力贸不大鸟于6停.4幻Mp录a;咽吐壁厚哭不大拨于8票㎜；兽伯不得泪用于召毒性昏程度蜡为极盐度危脊害的趁介质郊；勤床许用牲应力群为相翼应钢股号无垦缝钢峰管的肺许用亡应力佩乘以剥0.饲85败的焊寸接接服头系悠数。阁②沈管板捎本身回具有伞凸肩兴并与榆圆筒掠（或再封头诊）连志接时仓，应拖采用叼锻件妹。由术于采每用此趟种结拿构的农管板历一般博都用辜于压粱力较谊高、芽易燃企、易毕爆、会以及否毒性魔程度移为极捕度、日高度霜危害录的场练合，爷对管臂板要军求较晌高，浇管板畜也较目厚。凑为避联免凸个肩处豪产生恨加渣赤、分武层、拥及改翅善凸押肩处善纤维脉受力唯的状土况，拖减少价加工爬量，面节约扮材料斯，采的用凸瞎肩与鲁管板若直接也锻造颜出来泛的整捏体锻岔件来攻制造狠管板放5．氏换热卡器与抱管板歇的连惕接方最式籍管子变于管嫩板的恒连接拆，在区管壳开式换充热器臭的设惯计中赴是一李个比围较重适要的苹结构疫部分户。他糕不仅冻加工哗工作训量大辆，而牲且必姿须使银每一滔个连蹲接处呼在设誓备运反作中耗，保沿证介盾质无暗泄漏灵及承羡受介它质压森力能绵力。老管子盏与管遵板的躬连接采方式劳主要叮有以射下三证种：技a胀否接；耳b焊徐接；药闭c胀乱焊接载胀接毯用于雅管壳捞之间犁介质丑渗漏泪不会略引起敬不良胖后果工的情槽况，塌特别臂适用熄于材丢料可放焊性光差（届如碳长钢换匪热管尽）及些制造词厂的额工作魄量过左大的单情况怕。由诚于胀朵接管君端处遣在焊箩接时放产生妹塑性痰变形萍，存介在着朴残余纠应力奉，随灭着温摸度的宣升高愉，残冬余应留力逐咐渐消宾失，雀这样谦使管续端处真降低押密封懂和结医合力授的作佣用，婚所以江胀接养结构开受到塌压力岸和温窃度的雄限制醋，一徒般适诉用于筝设计市压力穗≤米4M倦pa催，设自计温逗度激≤杆30据0度何，并箩且在奏操作龟中无洗剧烈窗地震课动，置无过无大的盒温度累变化暑及无瓦明显纽的应望力腐她蚀；来焊接政连接阀具有节生产逼简单腾、效汽率高匆、连餐接可欣靠的恩优点听。通奸过焊覆接，稿使管变子对计管板紫有较俗好的位增将护作用瓜；并赌且还正有可蓬降低盖管孔弯加工桐要求誓，节灭约加图工工厦时，鉴检修叹方便传等优屋点，货故应汽优先虽采用隐。此字外，悟当介败质毒松性很缝大，首介质倘和大恢气混鸡合易健发生雾爆炸放介质饥有放氧射性泛或管庙内外翼物料源混合昌会产余生不递良影趴响时祸，为述确保移接头狡密封葬，也傍常采洁用焊邻接法己。焊舞接法军虽然鸭优点鄙甚多狭，因缸为他暑并不熟能完赤全避小免后“以缝隙课腐蚀性”申和焊灵接节烦点的群应力探腐蚀储，而狗且薄坏管壁展和厚忠管板幻之间合也很鼓难得压到可盟靠的渠焊缝般。焊睁接法牧虽然怀较胀闲接可虽以乃刻更高体的温讽度，史但是鹅在高宏温循栽环应漫力的勺作用恼下，蝇焊口讽极易隔发生肤疲劳帝裂纹拴，列更管与脊管孔妙存在进间隙展，当露受到西腐蚀常介质捉的侵罢蚀时每，以棕会加慧速接色头的眠损坏础。因贿此，鼻就产授生了伞焊接软和胀蜻接同枯时使救用的该方法矿。这忠样不那但能睛提高妹接头竟的抗压疲劳烂性能赶，同罩时可糊以降锡低缝微隙腐泊蚀倾只向，始因而宪其使上用寿返命比辫单用赢焊接辛时长刮的多痒。在量什么倡场合桐下适亮宜施凤行焊之、胀圣接并罢用的江方法犯，目目前尚史无统骄一标围准。耽通常鉴在温吨度不揉太高劫而压语力很直高或肿介质芽极易狱渗漏戏时，护采用岭强度手胀加予密封辞焊（度密封居焊是挺指单谎纯防母止渗小漏而铁施行征的焊阻接，喇并不承保证迟强度谷）。圣当在磁压力弟和温涝度都辟很高爪的情坡况下鄙，则食采用晨强度税焊加钩贴胀境，（途强度许焊是粮即使国焊缝程有严举密性群，又胡能保找证接霸头具刮有较坏大的肉拉脱躬力，阴通常动是指弃焊缝鲜强度畅等于艇管子即轴向摸负荷常下的犯强度耻时的争焊接耻）。摩贴胀杰的作馅用主录要是税消除颜缝隙岔腐蚀脂和提锁高焊修缝的核抗疲脚劳性棋能。右泊具体看的结盖构尺证寸标溜准中眼（G旧B3渔15罪1-皇19助99雾.5伞.8骄条）踪已有男规定灿，在陵此不厘再详睁述。饱门对于颤管孔眼表面病粗糙容度的社要求箩：婚a当叮换热堆管与艰管板凝焊接辟连接边时，竖管的靠表面杯粗糙多度R舱a值宫不大食于3郑5u扯M浴b单浑换热屡管与昏管板衡胀接独联接湿时，次管孔练表面渔粗糙兽度R起a值告不大镇于1章2.背5u踏M胀误接连篇接时突，管料孔表凡面不全应有葬影响抽胀接价紧密坦性的匀缺陷卵，如等贯通肾的纵取向或篇螺旋漠状刻千痕等扇四、兽设计着计算芒壳体郑壁厚家计算子包括帜管箱鸦短节栏、封敞头、柔壳程摆筒体砌的壁护厚计标算帅管、非壳程用筒体贼壁厚蚀应满材足G案B1用51科中最览小壁圈厚的燕规定飘，对关于碳笼素钢雅和低竟合金这钢最事小壁娇厚是毁按腐诊蚀裕蛛量C嫌2=国1m胳m敲考虑膀的，羊对于锐C2抓大于令1m命m钻的情索况，备壳体阅的最月小壁天厚应秧相应脚增加锯。互开孔叉补强文计算对对于袭壳体返采用丘钢管玩制的梁，建斧议采沸用整润体补炒强（难增加搏筒体纸壁厚兽或采狂用厚肌壁管耀）；偶对于绞比较骄厚的汇管箱仰上开航大孔锻考虑冷综合怜经济否性纯不另洋行补湿强应均满足巷的几筐点要悼求：碰①裂设计垒压力雅≤独2.拆5M币pa娘②陷相邻旱两孔评中心援距应靠不小适于两外孔直斯径之障和的则两倍悄③军接管饥公称看直径递≤铃89剂mm感④谦接管筹最小卖壁厚赢应表袭8-僵1的浆要求仿（接俗管腐奴蚀裕梁量为旺1m分m算）法兰辞设备好法兰络采用烛标准诞法兰未时应洒注意尊法兰确与垫满片、妖紧固厉件的躁匹配蒜，否端则应迎对法晴兰进炕行计急算。添比如逢甲型在平焊押法兰抖在标孩准中悄与其鼻匹配珍的垫客片为散非金盐属软药垫片厕；当盖采用握缠绕臂垫片恢应对窜法兰苏重新窃计算管板析需注冲意以满下几堂个问污题：眠①宗管板由的设堪计温待度：慎根据写GB旷15打0-谢19舒98助的转3.待4.惜6组及G括B1毅51早-1译99哭8的套日3.沿12倘.1内规定跨,应恢取不锹低于萄元件回的金戒属温担度,柏但在花管板秘计算仁中无挣法保吵证管刑\壳宽程介滨质作歼用,槐且管谨板的铲金属穗温度屑很难帆计算免,故添一般榜取较计高侧身的设分计温装度为车管板执的设坏计温寄度(无GB越15吃1标阻准释晚义P脚55踢)轧②永多管盘程换酬热器铃：在土布管序区范蹄围内岩，因层设置粉隔板善槽和便拉杆丛结构飘的需喇要而造未能妻被换丹热器塔支承隙的面撕积A逗d：饰对于她正三诊角形虏、正义方形翻排列倾：按拦GB填15洒1-薄19细99球P拿28努公式肿计算该对于鲁转角交三角课形：屈按《栏压力要容器雹工程蚁师设跪计指昼南》冒P3绸70壳公式膜计算渐Ad撒=1诞.7尸3拉2屿S(夜Sn距-0成.5央S)代对于纱转角仍正方探形：痒按G麦B1牢51劝-1算99梨9标弓准释脸义P差55氧例题叶中公桑式计个算A弟d=浩S（抚Sn创-S坚）潮式中断：S溉——哈换热染器管台中心扔距m瑞m宽Sn搭——黑隔板舌槽两缝侧相赠邻管键中心嘱距m宜m禽——蔬沿隔朱板槽尖两侧吼的排康管数杀③盲管板凳的有斑效厚蒸度提管板让的有资效厚枕度系富指管迷程分惧程隔洲板槽尘底部押的管岂板厚出度减棒去下选列二瘦者之赤和行a管辈程腐醋蚀裕布量超挠出管钟程隔障板槽女深度率的部厌分弹b壳楼程腐市蚀裕殃量与哈管板寇在壳捆程侧型的结恰构开揪槽深我度二旷者中滔的最歉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