了解下管壳式换热器热应力的产生效果
管壳式换热器中固定管板换热器的结构特点决定了其热应力问题:管壳两端的焊接构成刚性结构;管壳两端管板的焊接构成刚性结构;壳程温度为壳程运行温度,换热管温度为壳程和工程侧的总和。
壳体的热膨胀与换热管不同,但两者焊接成刚性结构,热膨胀的差异导致热应力;热应力导致换热管与管头焊缝轴向拉伸,影响焊接质量,管壳与管板同一焊缝应力过大
U型管壳式换热机组厂家
了解下管壳式换热器热应力的产生效果
管壳式换热器中固定管板换热器的结构特点决定了其热应力问题:管壳两端的焊接构成刚性结构;管壳两端管板的焊接构成刚性结构;壳程温度为壳程运行温度,换热管温度为壳程和工程侧的总和。
壳体的热膨胀与换热管不同,但两者焊接成刚性结构,热膨胀的差异导致热应力;热应力导致换热管与管头焊缝轴向拉伸,影响焊接质量,管壳与管板同一焊缝应力过大易损坏。
在换热器的规划过程中,一般都会考虑这种应力差。若不能满足要求,应在壳体上设置伸缩缝。也许固定管板式换热器应该换成u形管换热器和浮头换热器,以消除这种应力差造成的隐蔽性。
热管换热器的结构型式
热管换热器的结构型式有整体式和分离式,整体式换热器冷热侧在同一壳体内,热管两头加有封头,换热工质在同一管内循环流动;而分离式是整体式的一种演变,它通过外联管将蒸发段与冷凝段连接起来,实现远程传热,便于现场的灵活布置。如图3。
热管的用途及其在石化工业上的运用
热管换热器已成功地在石化工业上用做空气(煤气)换热器、省煤器、蒸汽发生器。各种型式的热管换热器都为企业增效节能起了很大的作用,因此,作为一种换热设备其作用正日益被各石化企业所重视。这样流体每次只经过部分管子,因而在管制中往复屡次,这称为多管程。目前,江苏中圣石化工程有限公司生产的各种热管换热器及热管换热元件已得到扬子石化、上海金山石化、齐鲁石化、高桥石化、大连石化、大连西太平洋、乌石化、九江石化、金陵石化等大型石化企业的认同,为提高各石化企业经济效益做出了一定的贡献,并将继续一如既往地为我国的石化企业尽自己力量,并使热管这一传热元件的优越性进一步得到发挥。
管箱结构
常见的管箱结构大致可以分为以下几类,如上图所示。
A 型管箱可用于单管程和多管程,优点是便于清洗换热器的管程;缺点是管箱盖结构用材较多,当尺寸较大时,需要锻件,故建议A 型管箱宜用于DN≤900mm 的场合。
B 型管箱用于单管程和多管程,优点是结构简单,便于制造;缺点是检修和清洗管程的换热管内时,需将管箱上的接管法兰和设备法兰拆开,并取下整体管箱。
C 型管箱该管箱是多管程换热器的返回管箱。
D 型管箱该管箱用于单管程换热器的进出口管箱。
管箱平盖是管箱的重要组成部分,不同的平盖可以根据用途、材料耗费、方便清洁等方面进行选择。
管壳式换热器
设计计算
1.壳体壁厚计算(包括管箱短节、封头、壳程筒体的壁厚计算)管、壳程筒体壁厚应满足GB151中壁厚的规定,对于碳素钢和低合金钢壁厚是按腐蚀裕量C2=1mm考虑的,对于C2大于1mm的情况,壳体的壁厚应相应增加。
2.开孔补强计算
对于壳体采用钢管制的,建议采用整体补强(增加筒体壁厚或采用厚壁管);对于比较厚的管箱上开大孔考虑综合经济性
不另行补强应满足的几点要求:
①设计压力≤2.5Mpa
②相邻两孔中心距应不小于两孔直径之和的两倍
③接管公称直径≤89mm
④接管壁厚应表8-1的要求(接管腐蚀裕量为1mm)
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