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換熱器之結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.管箱

(1)管箱的長度

a最小內(nèi)側(cè)深度

①向開孔的單管程管箱,開口中心處的最小深度應(yīng)不小于接管內(nèi)直徑的1/3;

②管程的內(nèi)外側(cè)深度應(yīng)保證兩程之間的最小流通面積不小于每程換熱管流通面積的1.3倍;


b最大內(nèi)側(cè)深度

考慮內(nèi)件焊接和清理是否方便,尤其對(duì)于公稱直徑較小的多管程換熱器。


(2)分程隔板

隔板的厚度和布置按GB151表6和圖15,對(duì)于厚度大于10mm的分程隔板,密封面應(yīng)削邊至10mm;對(duì)于列管式換熱器,隔板上應(yīng)設(shè)置淚孔(排凈孔),排凈孔的直徑一般為6mm。


2.殼體及管束

①管束級(jí)別

Ⅰ、Ⅱ級(jí)管束,僅僅針對(duì)碳鋼、低合金鋼換熱管國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中還存在著“較高級(jí)”和“普通級(jí)”制訂的。一旦國內(nèi)換熱管能夠采用“較高級(jí)”鋼管時(shí),碳鋼、低合金鋼換熱管束無需再分Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)

Ⅰ、Ⅱ管束的區(qū)別主要在于換熱管的外徑、壁厚偏差不同,相應(yīng)地管孔尺寸和偏差不同

Ⅰ級(jí)管束的精度要求高一些,對(duì)于不銹鋼換熱管,只有Ⅰ級(jí)管束;對(duì)于常用的碳鋼換熱管


②管板

a管孔尺寸偏差

注意Ⅰ、Ⅱ級(jí)管束的區(qū)別


b分程隔板槽

Ⅰ槽深一般不小于4mm

Ⅱ分程隔板槽寬:碳鋼12mm;不銹鋼11mm

Ⅲ分程隔板槽拐角處的倒角一般為45度,倒角寬度b近似等于分程墊片的圓角半徑R。


③折流板

a管孔尺寸:按管束級(jí)別區(qū)分

b弓形折流板的缺口高度

缺口高度應(yīng)使流體通過缺口時(shí)與橫過管束的流速相近,缺口眩高一般取0.20—0.45倍的圓角內(nèi)直徑,缺口一般切在管排中心線以下或切于兩排管孔的小橋之間(便于穿管方便)。

c缺口方位

單向清潔流體,缺口上下布置;

氣體中含少量的液體,缺口朝上的折流板的最低處開通液口;

液體中含少量氣體,缺口朝下的折流板的最高處開通氣口

氣液共存或液體中含有固體物料時(shí),缺口左右布置,并在最低處開通液口

d折流板的最少厚度;最大無支撐跨距

e管束兩端的折流板盡可能靠近殼程進(jìn)出、口接管


④拉桿

a拉桿的直徑和數(shù)量

直徑和數(shù)量按表6-32,6-33選用,在保證大于或等于表6-33所給定的拉桿截面積的前提下,拉桿的直徑和數(shù)量可以變動(dòng),但其直徑不得小于10mm,數(shù)量不小于4根

b拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣,對(duì)于大直徑的換熱器,在布管區(qū)或靠近折流板缺口處應(yīng)布置適當(dāng)數(shù)量的拉桿,任何折流板應(yīng)不小于3個(gè)支撐點(diǎn)

c拉桿螺母,有的用戶要求下面一個(gè)螺母與折流板電焊


⑤防沖板

a防沖板的設(shè)置是為了減少流體的不均勻分布和對(duì)換熱管端的沖蝕

b防沖板的固定方式

盡可能固定在定距管上或靠近管板的第一塊折流板,當(dāng)殼程進(jìn)口位于非固定拉桿的管板的一側(cè)時(shí),防沖板可焊在筒體上


⑥膨脹節(jié)的設(shè)置

a位于兩側(cè)折流板之間

為了減少膨脹節(jié)的流體阻力,必要時(shí)可在膨脹節(jié)內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)襯筒,襯筒應(yīng)在順流體流動(dòng)方向上與殼體焊接,對(duì)于立式換熱器,當(dāng)流體流動(dòng)方向朝上時(shí),應(yīng)在襯筒下端設(shè)置排液孔

b膨脹節(jié)的保護(hù)裝置,防止設(shè)備在運(yùn)輸過程中或使用中拉壞


⑦管板與殼體的連接

a延長部分兼作法蘭

b不帶法蘭的管板(GB151附錄G)


3.管法蘭:  

①設(shè)計(jì)溫度大于等于300度,應(yīng)采用對(duì)接法蘭。

②對(duì)于不能利用接管式接口進(jìn)行放棄和排泄的換熱器,應(yīng)在管、殼程最高點(diǎn)設(shè)置放氣口、最低點(diǎn)設(shè)置排液口,其最小公稱直徑為20mm。

③立式換熱器可設(shè)置溢流口。


4.支座:按GB151種5.20條的規(guī)定。


5.其他附件

①吊耳

質(zhì)量大于30Kg的官箱及管箱蓋宜設(shè)置吊耳。

②頂絲

為了便于拆卸管箱、管箱蓋,應(yīng)在官板、管箱蓋上設(shè)置頂絲。

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