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換熱器之設(shè)計與計算

1.殼體壁厚計算(包括管箱短節(jié)、封頭、殼程筒體的壁厚計算)管、殼程筒體壁厚應(yīng)滿足GB151中最小壁厚的規(guī)定,對于碳素鋼和低合金鋼最小壁厚是按腐蝕裕量C2=1mm考慮的,對于C2大于1mm的情況,殼體的最小壁厚應(yīng)相應(yīng)增加。
2.開孔補強計算
對于殼體采用鋼管制的,建議采用整體補強(增加筒體壁厚或采用厚壁管);對于比較厚的管箱上開大孔考慮綜合經(jīng)濟性。
不另行補強應(yīng)滿足的幾點要求:
①設(shè)計壓力≤2.5Mpa;
②相鄰兩孔中心距應(yīng)不小于兩孔直徑之和的兩倍;
③接管公稱直徑≤89mm;
④接管最小壁厚應(yīng)表8-1的要求(接管腐蝕裕量為1mm)。
3.法蘭
設(shè)備法蘭采用標(biāo)準(zhǔn)法蘭時應(yīng)注意法蘭與墊片、緊固件的匹配,否則應(yīng)對法蘭進(jìn)行計算。比如甲型平焊法蘭在標(biāo)準(zhǔn)中與其匹配的墊片為非金屬軟墊片;當(dāng)采用纏繞墊片應(yīng)對法蘭重新計算。
4.管板
需注意以下幾個問題:
① 管板的設(shè)計溫度:根據(jù)GB150及GB/T151的規(guī)定,應(yīng)取不低于元件的金屬溫度,但在管板計算中無法保證管\殼程介質(zhì)作用,且管板的金屬溫度很難計算,故一般取較高側(cè)的設(shè)計溫度為管 板的設(shè)計溫度。
②多管程換熱器:在布管區(qū)范圍內(nèi),因設(shè)置隔板槽和拉桿結(jié)構(gòu)的需要而未能被換熱器支承的面積Ad:按GB/T151公式計算。
③管板的有效厚度
管板的有效厚度系指管程分程隔板槽底部的管板厚度減去下列二者之和
   a管程腐蝕裕量超出管程隔板槽深度的部分
   b殼程腐蝕裕量與管板在殼程側(cè)的結(jié)構(gòu)開槽深度二者中的最大植
5.膨脹節(jié)的設(shè)置
在固定管板換熱器中,由于管程內(nèi)流體與管程流體之間具有溫差,而換熱器和殼體與管版固定連接,這樣在使用狀態(tài)時,殼體與管子之間有膨脹差存在,殼體和管子受 到軸向載荷。為了避免殼體和換熱器破壞、換熱器失穩(wěn)、換熱管從管板上拉脫,就應(yīng)設(shè)置膨脹節(jié),以降低殼體和換熱器的軸向載荷。
一般在殼體和換熱器壁溫差較大時,需考慮設(shè)置膨脹節(jié),在管板計算中,按有溫差的各種共況計算出σt、σc 、q ,其中有一個不合格時,就需增加膨脹節(jié)。
σt——換熱管軸向應(yīng)力 
σc——殼程圓筒軸向應(yīng)力
q——換熱管與管板連接的拉脫力

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換熱器

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