T-WHHLW 160-2024 无中心管连续螺旋折流板换热器

ICS71.120.30CCSJ75WHHLWContinuousspiralbaffleheatexchangerwithoutcenIT/WHHLW160—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖北壮志石化设备科技有限公司提出。本文件由武汉互联网产业商会归口。本文件起草单位：湖北壮志石化设备科技有限公司、武汉过程科技有限公司、华南理工大学化学与化工学院、武汉工程大学机电工程学院、江汉大学智能制造学院、湖北宜化集团化工机械设备制造安装有限公司、湖北特种设备检验检测研究院（孝感分院）本文件主要起草人：潘传武、潘传文、潘恒、唐柳华、肖丹、张正国、高学龙、郑小涛、刘红姣、周文榕、王贞琼T/WHHLW160—2024本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到本文件相关的专利的使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：专利持有人姓名：湖北壮志石化设备科技有限公司地址：湖北省汉川市开发区北桥科技工业园开发二路请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。3T/WHHLW160—2024无中心管连续螺旋折流板换热器本文件规定了无中心管连续螺旋折流板热交换器的术语和定义、型号标记、材料、设计、制造、检验与验收、安装、操作和维护。本文件适用于设计压力不大于35MPa、公称直径不大于4000mm且设计压力（MPa）与公称直径（mm）的乘积不大于2.7x104的无中心管连续螺旋折流板热交换器。超出以上范围的无中心管连续螺旋折流板热交换器可参照本文件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T150.1压力容器第1部分：通用要求GB/T150.2压力容器第2部分：材料GB/T150.3压力容器第3部分：设计GB/T150.4压力容器第4部分：制造、检验和验收GB/T151—2014热交换器GB/T30583承压设备焊后热处理规程HG/T5828-2021螺旋折流板式热交换器JB/T4732钢制压力容器--分析设计标准NB/T10558-2021压力容器涂敷与运输包装NB/T47014承压设备焊接工艺评定NB/T47015压力容器焊接规程NB/T47018.1承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则NB/T47018.2承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分：钢焊条NB/T47018.3承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分：气体保护电弧焊钢焊丝和填充丝NB/T47018.4承压设备用焊接材料订货技术条件第4部分：埋弧焊钢焊丝和焊剂NB/T47018.5承压设备用焊接材料订货技术条件第5部分：堆焊用不锈钢焊带和焊剂NB/T47018.6承压设备用焊接材料订货技术条件第6部分：铝及铝合金焊丝和填充丝NB/T47018.7承压设备用焊接材料订货技术条件第7部分：钛及钛合金焊丝和填充丝3术语和定义GB150.1-2011、GB/T151-2014界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1无中心管连续螺旋折流板换热器continuousspiralbaffleheatexchangerwithoutcentraltube在管壳式热交换器的壳程采用沿壳体中心轴线展开布置的无中心管连续螺旋折流板结构，使得壳程内的流体形成连续螺旋柱塞流。3.2倾斜角tiltangle螺旋折流板呈倾斜布置，其平面的法向方向与螺旋折流板热交换器轴向方向的夹角即为倾斜角，或称之为螺旋角。4型号标记4T/WHHLW160—2024无中心管连续螺旋折流板热交换器型号标记方法如下：5材料5.1选材根据工况参数进行，可采用碳钢及低合金钢、高合金钢、镍基合金、钛及钛合金、铜及铜合金、锆及锆合金以及其复合材料等，所选材料均应符合GB/T150.2.、GB/T151—2014的规定。5.2受压元件用材料的技术要求、使用范围（温度和压力等）和许用应力均应符合GB/T150.2的规定，高温性能可参考GB/T150.2。5.3焊接材料除应符合NB/T47018.1、NB/T47018.2.NB/T47018.3.NB/T47018.4、NB/T47018.5.NB/T47018.6、NB/T47018.7的规定外，还应符合图样及技术协议的规定。5.4其他材料应在图样或技术协议中予以规定。6设计6.1通则6.1.1无中心管连续螺旋折流板热交换器的设计无中心管连续螺旋折流板热交换器的设计（包括结构设计、强度计算、焊接、无损检测、热处理、组装及表面处理等）除符合用户要求外，还应符合GB/T150.3.GB/T150.4、GB/T151—2014的规定。6.1.2除螺旋折流板外的其他部件结构设计无中心管连续螺旋折流板热交换器除螺旋折流板外的其他部件结构设计应符合GB/T151-2014的规6.1.3无中心管连续螺旋折流板热交换器强度设计无中心管连续螺旋折流板热交换器进行强度设计计算时，应符合GB/T151—2014、JB/T4732（需要时）的规定。6.1.4流体诱发管束振动的计算流体诱发管束振动的计算除应按GB/T151—2014的规定进行跨距最大的横向流的计算外，宜再进行轴向流的校核。6.2螺旋折流板6.2.1螺旋折流板结构5T/WHHLW160—2024无中心管连续螺旋折流板热交换器的折流板结构为连续螺旋折流结构，无需中心管支撑见图1。图1无中心管连续螺旋折流板结构示意图6.2.2螺旋折流板特征6.2.2.1折流板基板结构为直纹曲面，如图2所示。图2直纹曲面折流板基板结构6.2.2.2折流板中心孔螺旋线趋于直线，如图3所示。图3趋于直线的折流板中心孔螺旋线6.2.2.3螺旋面沿轴线方向连续，如图4所示。图4沿轴线方向连续的螺旋面6T/WHHLW160—20246.2.2.4螺旋面沿径向方向连续，如图5所示。图5螺旋面沿径向方向连续图6.2.2.5螺旋面大倾斜角度开孔，如图6所示。图6螺旋面大倾斜角度开孔6.2.2.6折流板各处等厚，如图7所示。图7各处等厚的折流板6.2.2.7管孔形状控制投影为正圆，如图8所示。图8管孔形状控制投影圆6.2.3螺旋折流板外径尺寸及允许偏差7T/WHHLW160—2024螺旋折流板外径尺寸及允许偏差应符合表1的规定。表1螺旋折流板外径尺寸及允许偏差单位：mm0>400-500>500～900>900-1300>1300-1700>1700-2100>2100-2300>2300-2600>2600-3200>3200-4000注1：DN≤400mm用管材作筒体时，折流板的名义外径为管材外径减2倍的（壁厚+正偏注2：对传热影响不大时，折流板的名义外径的允许偏注4：对于浮头式螺旋折流板式热交换器，折流板和支持板的名义外径应不6.2.4螺旋折流板的最小厚度螺旋折流板的最小厚度应符合表2的规定。表2螺旋折流板的最小厚度单位：mm>300～600>600～900>900～1200>1200～1500>150022————>400～700333———>700～9003333 >900～150044455—>1500～2000—55566>2000～2600 688>2600～3200——>3200～4000——6.2.5管束螺旋折流板管孔直径及允许偏差管束螺旋折流板管孔外形为椭圆形，沿螺旋折流板轴线方向投影为正圆，用螺旋折流板轴线方向管孔的投影直径作为检测参数，允许偏差应符合表3～表5的规定。表3钢制I级管束螺旋折流板管孔轴线方向投影直径及允许偏差单位：mm表4钢制II级管束螺旋折流板管孔轴线方向投影直径及允许偏差单位：mm8T/WHHLW160—2024表5铝、铜、钛、镍、锆及其合金螺旋折流板管孔直径及允许偏差单位：mm6.2.6螺旋折流板的起始和终端的位置螺旋折流板的起始和终端的位置应符合图样的要求。6.2.7螺旋折流板的最小螺距和最大螺距螺旋折流板的最小螺距和最大螺距应符合GB/T151—2014（弓形折流板最大无支撑跨距）的规定。6.2.8卧式螺旋折流板式热交换器的通液口和通气口布置6.2.8.1对卧式安装的螺旋折流板式热交换器，螺旋折流板通液口和通气口布置应按下列要求设置:a)气、液相共存时，应在螺旋折流板最低处和最高处开通液口和通气口；b)液相中含有固体颗粒时，应在螺旋折流板最低处开通液口。6.2.8.2通液口和通气口布置方式应符合GB/T151—2014的规定。6.3换热管与管板6.3.1换热管的布管方式换热管的布管方式应符合GB/T151—2014的规定。6.3.2换热管轴向应力计算换热管轴向应力计算应符合GB/T151-2014的规定，其中换热管受压失稳当量长度lcr应按图9确定。a——壳程侧管板端面支撑点距始端折流板支撑点的无支撑跨距，单位为毫米（mmb——壳程侧管板端面支撑点距末端折流板支撑点的无支撑跨距，单位为毫米（mmc——螺旋折流板螺距，单位为毫米（mm）；9T/WHHLW160—2024d——螺旋折流板螺距，单位为毫米（mm）。注：c、d螺距不相等。图9换热管受压失稳当量长度lcr6.3.3管板与换热管的连接方式管板与换热管的连接方式应符合GB/T151-2014的规定。6.4中心管中心管外径不宜小于换热管外径。6.5拉杆、定距管6.5.1拉杆的结构形式拉杆的结构形式可参考GB/T151-2014的规定,拉杆连接结构宜为螺纹连接结构和焊接连接结构，拉杆连接结构见图10，可参考HG/T5828-2021。图10拉杆连接结构6.5.2拉杆的直径和数量拉杆的直径和数量可按表6和表7选用。在保证不小于表7所给定的拉杆总截面积的前提下，拉杆的直径和数量可以变动，但其直径不宜小于10mm,数量不少于4根。需要时,对立式螺旋折流板式热交换器还应校核拉杆的强度。表6拉杆直径单位：mm表7拉杆数量单位：根444644866≥130015008≥15001800T/WHHLW160—2024上表（续）6.5.3拉杆的长度和布置6.5.3.1拉杆的长度按图样设计确定。6.5.3.2拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。对于大直径的无中心管连续螺旋折流板热交换器，在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，单个折流板上不应少于3个拉杆支承点。6.5.4定距管定距管外径宜与换热管外径相同，两端切口倾斜角与折流板倾斜角相同，长度与一个螺距相同，且长度的上偏差为0mm、下偏差为-1.0mm。7制造、检验与验收7.1通则无中心管连续螺旋折流板热交换器的制造、检验和验收，除符合本标准规定外，还应符合GB/T151-2014的规定。7.2螺旋折流板7.2.1螺旋折流板外圆表面粗糙度Ra值不大于25μm，外圆面两侧的尖角应倒钝，应去除折流板上的任何毛刺。7.2.2对于钢制管束，螺旋折流板的管孔直径及允差按表3、表4的规定，但允许超差0.1mm的管孔数不得超过4%。检查一个螺距内的折流板不小于60°中心角区域的管孔未达到要求时，应100%检查。7.2.3螺旋折流板上的管孔应两端倒角。7.3其他尺寸偏差对于封头、壳体、换热管、管板、管箱平盖及其他零部件的加工要求，应符合GB/T151-2014的规7.4焊接7.4.1焊接应采用经评定合格的焊接工艺，焊接工艺评定应符合NB/T47014的规定，焊接工艺规程应符合NB/T47015的规定。7.4.2产品焊接试板应按GB/T150有关规定，也可参照TSG21的规定。7.5组装7.5.1螺旋折流板应固定牢靠，折流板螺距、螺旋升角及起始点位置应符合图样的要求。7.5.2组装其他要求应符合GB/T151—2014的规定。7.6热处理热处理应符合GB/T30583的规定。7.7检验与验收7.7.1外观、尺寸的检验除应符合GB/T151-2014的规定外，还应符合图样、技术协议的要求。7.7.2螺旋