I. Klassifisering av varmeveksler:
Skall- og rørvarmeveksler kan deles inn i følgende to kategorier i henhold til de strukturelle egenskapene.
1. Stiv struktur av skall- og rørvarmeveksleren: denne varmeveksleren har blitt en fast rør- og platetype, som vanligvis kan deles inn i enkeltrørs- og multirørsserie av to typer.Dens fordeler er enkel og kompakt struktur, billig og mye brukt;Ulempen er at røret ikke kan rengjøres mekanisk.
2. Skal- og rørvarmeveksler med temperaturkompensasjonsanordning: den kan gjøre den oppvarmede delen av den frie ekspansjonen.Strukturen til skjemaet kan deles inn i:
① varmeveksler av typen flytende hode: denne varmeveksleren kan fritt utvides i den ene enden av rørplaten, det såkalte "flytende hodet".Han gjelder for rørveggen og skallveggen temperaturforskjellen er stor, er rørbunten ofte rengjort.Imidlertid er strukturen mer kompleks, prosesserings- og produksjonskostnadene er høyere.
② U-formet rørvarmeveksler: den har bare én rørplate, slik at røret kan være fritt til å utvide seg og trekke seg sammen når det varmes opp eller avkjøles.Strukturen til denne varmeveksleren er enkel, men arbeidsbelastningen ved å produsere bøyen er større, og fordi røret må ha en viss bøyeradius, er utnyttelsen av rørplaten dårlig, røret rengjøres mekanisk vanskelig å demontere og erstatte. rørene er ikke lett, så det er nødvendig å passere gjennom rørene av væsken er ren.Denne varmeveksleren kan brukes til store temperaturendringer, høye temperaturer eller høytrykkssituasjoner.
③ pakkeboks type varmeveksler: den har to former, en er i rørplaten på slutten av hvert rør har en separat pakningsforsegling for å sikre at den frie utvidelsen og sammentrekningen av røret, når antall rør i varmeveksleren er svært liten, før bruk av denne strukturen, men avstanden mellom røret enn den generelle varmeveksleren å være stor, kompleks struktur.En annen form er laget i den ene enden av røret og skallets flytende struktur, på det flytende stedet ved å bruke hele pakningsforseglingen, er strukturen enklere, men denne strukturen er ikke lett å bruke i tilfelle av stor diameter, høyt trykk.Varmeveksler av pakkbokstype brukes sjelden nå.
II.Gjennomgang av designbetingelser:
1. varmevekslerdesign, brukeren bør gi følgende designbetingelser (prosessparametere):
① rør, skallprogram driftstrykk (som en av betingelsene for å avgjøre om utstyret på klassen må leveres)
② rør, skallprogram driftstemperatur (innløp / utløp)
③ metallveggtemperatur (beregnet av prosessen (gitt av brukeren))
④ Materialnavn og egenskaper
⑤Korrosjonsmargin
⑥Antall programmer
⑦ varmeoverføringsområde
⑧ spesifikasjoner for varmevekslerrør, arrangement (trekantet eller firkantet)
⑨ foldeplate eller antall støtteplate
⑩ isolasjonsmateriale og tykkelse (for å bestemme merkeplatens setehøyde)
(11) Maling.
Ⅰ.Hvis brukeren har spesielle krav, brukeren å gi merke, farge
Ⅱ.Brukere har ingen spesielle krav, designerne valgte selv
2. Flere sentrale designbetingelser
① Driftstrykk: som en av betingelsene for å avgjøre om utstyret er klassifisert, må det oppgis.
② materialegenskaper: hvis brukeren ikke oppgir navnet på materialet må gi graden av toksisitet av materialet.
Fordi toksisiteten til mediet er relatert til ikke-destruktiv overvåking av utstyret, varmebehandling, nivået av smiing for den øvre klassen av utstyr, men også relatert til inndelingen av utstyr:
a, GB150 10.8.2.1 (f) tegninger indikerer at beholderen inneholder ekstremt farlig eller svært farlig medium med giftighet 100 % RT.
b, 10.4.1.3 tegninger indikerer at beholdere som inneholder ekstremt farlige eller svært farlige medier for toksisitet bør varmebehandles etter sveising (sveisede skjøter av austenittisk rustfritt stål kan ikke varmebehandles)
c.Smiing.Bruk av middels toksisitet for ekstrem eller svært farlig smiing bør oppfylle kravene i klasse III eller IV.
③ Rørspesifikasjoner:
Vanlig brukt karbonstål φ19×2, φ25×2,5, φ32×3, φ38×5
Rustfritt stål φ19×2, φ25×2, φ32×2,5, φ38×2,5
Arrangement av varmevekslerrør: trekant, hjørnetrekant, firkant, hjørnefirkant.
★ Når det er nødvendig med mekanisk rengjøring mellom varmevekslerrør, bør kvadratisk arrangement brukes.
1. Designtrykk, designtemperatur, sveisefugekoeffisient
2. Diameter: DN < 400 sylinder, bruk av stålrør.
DN ≥ 400 sylinder, ved bruk av valset stålplate.
16" stålrør ------ med brukeren for å diskutere bruken av valset stålplate.
3. Layoutdiagram:
I henhold til varmeoverføringsområdet, spesifikasjoner for varmeoverføringsrør for å tegne layoutdiagrammet for å bestemme antall varmeoverføringsrør.
Hvis brukeren gir et rørdiagram, men også for å vurdere rørene er innenfor rørgrensen sirkelen.
★Prinsipp for rørlegging:
(1) i rørgrensen sirkel bør være full av rør.
② antall flertaktsrør bør prøve å utjevne antall slag.
③ Varmevekslerrøret skal plasseres symmetrisk.
4. Materiale
Når selve rørplaten har konveks skulder og er forbundet med sylinder (eller hode), bør smiing brukes.På grunn av bruken av en slik struktur av rørplaten brukes vanligvis for høyere trykk, brannfarlig, eksplosiv og toksisitet for ekstreme, svært farlige anledninger, jo høyere krav til rørplaten, er rørplaten også tykkere.For å unngå at den konvekse skulderen produserer slagg, delaminering og forbedrer de konvekse skulderfiberspenningsforholdene, reduser mengden prosessering, spar materialer, den konvekse skulderen og rørplaten smidd direkte ut av den samlede smiingen for å produsere rørplaten .
5. Varmeveksler og rørplatetilkobling
Rør i rørplateforbindelsen, i utformingen av skall og rørvarmeveksler er en viktigere del av strukturen.Han behandler ikke bare arbeidsbelastningen, og må gjøre hver tilkobling i driften av utstyret for å sikre at mediet uten lekkasje og tåler middels trykkkapasitet.
Rør- og rørplateforbindelse er hovedsakelig følgende tre måter: en utvidelse;b sveising;c ekspansjonssveising
Utvidelse for skall og rør mellom medielekkasjen vil ikke forårsake uheldige konsekvenser av situasjonen, spesielt for materialets sveisbarhet er dårlig (som karbonstål varmevekslerrør) og produksjonsanleggets arbeidsbelastning er for stor.
På grunn av utvidelsen av enden av røret i sveiseplastisk deformasjon, er det en gjenværende spenning, med økningen i temperatur, forsvinner gjenværende spenning gradvis, slik at enden av røret for å redusere rollen som tetning og binding, så utvidelsen av strukturen ved trykk- og temperaturbegrensninger, generelt gjeldende for designtrykket ≤ 4Mpa, utformingen av temperaturen ≤ 300 grader, og i driften av ingen voldsomme vibrasjoner, ingen overdrevne temperaturendringer og ingen betydelig spenningskorrosjon .
Sveiseforbindelse har fordelene med enkel produksjon, høy effektivitet og pålitelig tilkobling.Gjennom sveisingen har røret til rørplaten en bedre rolle i å øke;og kan også redusere rørhullsbehandlingskravene, spare behandlingstid, enkelt vedlikehold og andre fordeler, det bør brukes som et spørsmål om prioritet.
I tillegg, når medium toksisitet er svært stor, blandes mediet og atmosfæren. Lett å eksplodere mediet er radioaktivt eller inne i og utenfor røret vil materialblanding ha en negativ effekt, for å sikre at skjøtene er forseglet, men bruker også ofte sveisemetoden.Sveisemetode, selv om fordelene med mange, fordi han ikke helt kan unngå "spaltekorrosjon" og sveisede noder av spenningskorrosjon, og tynn rørvegg og tykk rørplate er vanskelig å få en pålitelig sveis mellom.
Sveisemetoden kan være høyere temperaturer enn ekspansjon, men under påvirkning av syklisk stress ved høy temperatur, er sveisen svært utsatt for utmattelsessprekker, rør- og rørhullsgap, når den utsettes for etsende medier, for å akselerere skaden på skjøten.Derfor er det en sveise- og ekspansjonsfuger som brukes samtidig.Dette forbedrer ikke bare utmattelsesmotstanden til skjøten, men reduserer også tendensen til sprekkkorrosjon, og dermed er levetiden mye lengre enn når sveising alene brukes.
I hvilke anledninger er egnet for gjennomføring av sveise- og ekspansjonsfuger og metoder, er det ingen enhetlig standard.Vanligvis i temperaturen er ikke for høy, men trykket er veldig høyt eller mediet er veldig lett å lekke, bruk av styrkeekspansjon og tetningssveis (forseglingssveis refererer til ganske enkelt for å forhindre lekkasje og implementering av sveisen, og garanterer ikke styrken).
Når trykket og temperaturen er svært høy, bruk av styrkesveising og pastaekspansjon, (styrkesveising er selv om sveisen har en tett, men også for å sikre at skjøten har en stor strekkfasthet, refererer vanligvis til styrken til sveising er lik styrken til røret under aksial belastning ved sveising).Rollen til ekspansjonen er hovedsakelig å eliminere sprekkkorrosjon og forbedre utmattelsesmotstanden til sveisen.Spesifikke konstruksjonsdimensjoner av standarden (GB/T151) er fastsatt, vil ikke gå i detalj her.
For kravene til rørhullets overflateruhet:
a, når varmevekslerrøret og rørplaten sveiseforbindelse, er røroverflatens ruhet Ra-verdi ikke større enn 35uM.
b, et enkelt varmevekslerrør og rørplate ekspansjonsforbindelse, rørhullets overflateruhet Ra-verdi ikke er større enn 12,5uM ekspansjonsforbindelse, rørhullets overflate skal ikke påvirke ekspansjonstettheten til defektene, for eksempel gjennom langsgående eller spiral scoring.
III.Designberegning
1. Beregning av skallveggtykkelse (inkludert rørboks kort seksjon, hode, kalkulering av skallprogram sylinderveggtykkelse) rør, sylinderveggtykkelse for skallprogram skal oppfylle minimum veggtykkelse i GB151, for karbonstål og lavlegert stål er minimum veggtykkelse iht. til korrosjonsmarginen C2 = 1 mm hensyn for tilfellet med C2 større enn 1 mm, bør minimum veggtykkelse på skallet økes tilsvarende.
2. Beregning av åpen hullsarmering
For skallet som bruker stålrørsystem, anbefales det å bruke hele armeringen (øk sylinderveggtykkelsen eller bruk tykkvegget rør);for den tykkere rørboksen på det store hullet for å vurdere totaløkonomien.
Ikke en annen forsterkning skal oppfylle kravene til flere punkter:
① design trykk ≤ 2.5Mpa;
② Sentrumsavstanden mellom to tilstøtende hull skal ikke være mindre enn to ganger summen av diameteren til de to hullene;
③ Nominell diameter på mottakeren ≤ 89 mm;
④ ta over minimum veggtykkelse bør være Tabell 8-1 krav (ta over korrosjonsmarginen på 1 mm).
3. Flens
Utstyrsflens ved bruk av standardflens bør ta hensyn til flensen og pakningen, festene passer, ellers skal flensen beregnes.For eksempel type A flat sveiseflens i standarden med tilhørende pakning for ikke-metallisk myk pakning;når bruk av viklingspakning skal beregnes på nytt for flensen.
4. Rørplate
Må ta hensyn til følgende problemer:
① rørplate design temperatur: I henhold til bestemmelsene i GB150 og GB/T151, bør ikke tas mindre enn metalltemperaturen til komponenten, men i beregningen av rørplaten kan ikke garantere at rørskallet behandle media rolle, og metalltemperaturen til rørplaten er vanskelig å beregne, den tas vanligvis på den høyere siden av designtemperaturen for designtemperaturen til rørplaten.
② multi-tube varmeveksler: i området for rørområdet, på grunn av behovet for å sette opp avstandssporet og strekkstangstrukturen og ble ikke støttet av varmevekslerområdet Annonse: GB/T151 formel.
③ Den effektive tykkelsen på rørplaten
Den effektive tykkelsen på rørplaten refererer til rørområdets separasjon i bunnen av skottsporets tykkelse på rørplaten minus summen av følgende to ting
a, rørkorrosjonsmargin utover dybden av dybden til rørområdets skilleveggspordel
b, skallprogram korrosjonsmargin og rørplate i skallprogramsiden av strukturen til spordybden til de to største anleggene
5. Ekspansjonsfuger sett
I den faste rør- og platevarmeveksleren, på grunn av temperaturforskjellen mellom væsken i rørkurset og rørkursvæsken, og varmeveksleren og skallet og rørplaten fast forbindelse, slik at skallet ved bruk av tilstanden og rørekspansjonsforskjell eksisterer mellom skallet og røret, skallet og røret til aksial belastning.For å unngå skade på skallet og varmeveksleren, destabilisering av varmeveksleren, varmevekslerrøret fra rørplaten trekkes av, bør det settes opp ekspansjonsfuger for å redusere aksialbelastningen på skallet og varmeveksleren.
Generelt i skallet og varmeveksler veggen temperaturforskjellen er stor, må du vurdere å sette ekspansjonsfugen, i rørplateberegningen, i henhold til temperaturforskjellen mellom de forskjellige vanlige forholdene beregnet σt, σc, q, hvorav den ene ikke kvalifiserer , er det nødvendig å øke ekspansjonsfugen.
σt - aksial spenning av varmevekslerrøret
σc - skallprosess sylinder aksial spenning
q - Varmevekslerrøret og rørplateforbindelsen til avtrekkskraften
IV.Strukturell design
1. Rørboks
(1) Lengde på rørboks
en.Minimum indre dybde
① til åpningen av enkeltrørsløpet til rørboksen, skal minimumsdybden i midten av åpningen ikke være mindre enn 1/3 av den indre diameteren til mottakeren;
② den indre og ytre dybden av rørbanen skal sikre at minimumssirkulasjonsarealet mellom de to banene ikke er mindre enn 1,3 ganger sirkulasjonsarealet til varmevekslerrøret per kurs;
b, maksimal innvendig dybde
Vurder om det er praktisk å sveise og rense de indre delene, spesielt for den nominelle diameteren til den mindre flerrørsvarmeveksleren.
(2) Separat programpartisjon
Tykkelse og arrangement av skilleveggen i henhold til GB151 Tabell 6 og Figur 15, for tykkelse større enn 10 mm av skilleveggen, bør tetningsflaten trimmes til 10 mm;for rørvarmeveksleren bør skilleveggen settes opp på rivehullet (dreneringshullet), dreneringshullets diameter er vanligvis 6 mm.
2. Skall og rørbunt
①Rørbuntnivå
Ⅰ, Ⅱ nivå rør bunt, bare for karbonstål, lavlegert stål varmeveksler rør innenlandske standarder, er det fortsatt "høyere nivå" og "vanlig nivå" utviklet.Når det innenlandske varmevekslerrøret kan brukes "høyere" stålrør, karbonstål, lavlegert stål varmevekslerrør bunt trenger ikke deles inn i Ⅰ og Ⅱ nivå!
Ⅰ, Ⅱ rørbunt av forskjellen ligger hovedsakelig i varmevekslerrørets ytre diameter, veggtykkelsesavviket er forskjellig, den tilsvarende hullstørrelsen og avviket er forskjellig.
Klasse Ⅰ rørbunt med høyere presisjonskrav, for varmevekslerrør i rustfritt stål, kun Ⅰ rørbunt;for det vanlig brukte varmevekslerrøret i karbonstål
② Rørplate
a, rørhullstørrelsesavvik
Legg merke til forskjellen mellom Ⅰ, Ⅱ nivårørbunt
b, programpartisjonssporet
Ⅰ spordybden er vanligvis ikke mindre enn 4 mm
Ⅱ underprogram skillevegg spaltebredde: karbonstål 12mm;rustfritt stål 11mm
Ⅲ minuttavfasing av skilleveggsporets hjørne er vanligvis 45 grader, avfasningsbredden b er omtrent lik radius R til hjørnet av pakningen i minuttområdet.
③ Sammenleggbar plate
en.Rørhullstørrelse: differensiert etter buntnivå
b, bue foldeplate hakkhøyde
Hakkhøyden skal være slik at væsken gjennom gapet med strømningshastigheten over rørbunten lik hakkhøyden vanligvis tas 0,20-0,45 ganger den indre diameteren til det avrundede hjørnet, hakket kuttes vanligvis i rørrekken under midten linje eller kutt i to rader med rørhull mellom den lille broen (for å lette bekvemmeligheten av å ha på seg et rør).
c.Hakk orientering
Enveis ren væske, hakk opp og ned arrangement;
Gass som inneholder en liten mengde væske, hakk oppover mot den nederste delen av foldeplaten for å åpne væskeporten;
Væske som inneholder en liten mengde gass, hakk ned mot den høyeste delen av foldeplaten for å åpne ventilasjonsporten
Gass-væske sameksistens eller væsken inneholder faste materialer, hakk venstre og høyre arrangement, og åpne væskeporten på det laveste stedet
d.Minimum tykkelse på foldeplaten;maksimalt ustøttet spenn
e.Foldeplatene i begge ender av rørbunten er så nært som mulig til skallinnløps- og utløpsmottakerne.
④Stag
a, diameteren og antall trekkstenger
Diameter og antall i henhold til tabell 6-32, 6-33 valg, for å sikre at større enn eller lik tverrsnittsarealet til strekkstangen gitt i tabell 6-33 under forutsetning av diameter og antall strekk stenger kan endres, men dens diameter skal ikke være mindre enn 10 mm, antallet på ikke mindre enn fire
b, strekkstangen bør anordnes så jevnt som mulig i ytterkanten av rørbunten, for varmeveksler med stor diameter, i rørområdet eller nær foldeplatespalten bør anordnes i et passende antall strekkstenger, evt. plate bør ikke være mindre enn 3 støttepunkter
c.Parallellstag mutter, noen brukere krever følgende en mutter og foldeplate sveising
⑤ Antispylingsplate
en.Oppsettet av anti-spylingsplate er å redusere den ujevne fordelingen av væske og erosjonen av varmevekslerrørenden.
b.Festemetode for anti-utvaskingsplate
Så langt det er mulig festet i røret med fast stigning eller nær rørplaten til den første foldeplaten, når skallinnløpet er plassert i den ikke-festede stangen på siden av rørplaten, kan anti-krypningsplaten sveises til sylinderkroppen
(6) Innstilling av ekspansjonsfuger
en.Plassert mellom de to sidene av foldeplaten
For å redusere væskemotstanden til ekspansjonsfugen, om nødvendig, i ekspansjonsfugen på innsiden av et foringsrør, bør foringsrøret sveises til skallet i retning av væskestrømmen, for vertikale varmevekslere, når væskestrømningsretningen oppover, bør settes opp i den nedre enden av foringsrørets utløpshull
b.Ekspansjonsfuger av beskyttelsesanordningen for å hindre utstyret i transportprosessen eller bruken av å trekke den dårlige
(vii) forbindelsen mellom rørplaten og skallet
en.Forlengelse fungerer som en flens
b.Rørplate uten flens (GB151 Vedlegg G)
3. Rørflens:
① design temperatur større enn eller lik 300 grader, bør brukes butt flens.
② for varmeveksleren kan ikke brukes til å ta over grensesnittet for å gi opp og tømme, bør settes i røret, det høyeste punktet på skallet kurs av lufteapparatet, det laveste punktet på utløpsporten, minimum nominell diameter på 20 mm.
③ Vertikal varmeveksler kan settes opp overløpsport.
4. Støtte: GB151 arter i henhold til bestemmelsene i artikkel 5.20.
5. Annet tilbehør
① Løftekroker
Kvalitet større enn 30 kg offisiell boks og rørboksdeksel bør settes på.
② toppledning
For å lette demonteringen av rørboksen, bør rørboksens deksel, settes i den offisielle tavlen, rørboksdekselet topptråd.
V. Produksjon, inspeksjonskrav
1. Rørplate
① støtskjøter for 100 % stråleinspeksjon eller UT, kvalifisert nivå: RT: Ⅱ UT: Ⅰ nivå;
② I tillegg til rustfritt stål, skjøtet rørplate stressavlastende varmebehandling;
③ rørplate hull brobreddeavvik: i henhold til formelen for å beregne bredden på hullbroen: B = (S - d) - D1
Minste bredde på hullbroen: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Rørboks varmebehandling:
Karbonstål, lavlegert stål sveiset med en delt rekkevidde av rørboksen, samt rørboksen til sideåpningene mer enn 1/3 av den indre diameteren til sylinderrørboksen, ved bruk av sveising for stress avlastningsvarmebehandling, flens og skilleveggforseglingsflate skal behandles etter varmebehandling.
3. Trykktest
Når skallprosessdesigntrykket er lavere enn rørprosesstrykket, for å kontrollere kvaliteten på varmevekslerrøret og rørplateforbindelsene
① Shell programtrykk for å øke testtrykket med rørprogrammet i samsvar med den hydrauliske testen, for å sjekke om lekkasje av rørskjøter.(Det er imidlertid nødvendig å sikre at den primære filmspenningen til skallet under den hydrauliske testen er ≤0,9ReLΦ)
② Når metoden ovenfor ikke er hensiktsmessig, kan skallet være hydrostatisk test i henhold til det opprinnelige trykket etter bestått, og deretter skallet for ammoniakklekkasjetest eller halogenlekkasjetest.
VI.Noen problemer bør noteres på listene
1. Angi nivået på rørbunten
2. Varmevekslerrør skal skrives merkenummer
3. Rørplatens konturlinje utenfor den lukkede tykke hellinjen
4. Monteringstegninger skal merkes med orienteringen av foldeplatens gap
5. Standard utløpshull for ekspansjonsfuger, eksoshull på rørskjøtene, rørplugger skal være ute av bildet
Innleggstid: 11. oktober 2023