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管壳式换热器结构设计研究

2021-04-03田朋

中国设备工程 2021年23期

田朋

(沈阳东方钛业有限公司,辽宁 沈阳 110000)

1 管箱设计

管箱结构包括管箱平盖、分程隔板、短节等部分,其中管箱短节设计要满足“最小内侧深度”的要求,单程管箱轴向开口,管箱短接至少是接管内直径1/3,多程管箱两程间的最小流通面积至少是每程管流通面积的1.3倍或以上,并保证短节筒体厚度满足刚度要求。分程隔板需要承受两侧流体压差,因此其强度及刚度要求较为严格,公称直径在600mm以下,如隔板材料为碳素钢或低合金钢,其最小厚度至少在8mm,如材料为高合金钢,则基最小厚度至少在6mm;公称直径越大,隔板的最小厚度就越厚,碳素钢或低合金钢材料厚度要大于高合金钢材料。分程隔板下缘要对齐管箱密封面,隔板上设置直径为6mm的孔,其主要作用是排净液体,能够平衡两腔压力,且水压试验时有利于气体排除干净;如两侧流体压差较大,分程隔板可设计为双层结构。

2 圆筒及接管设计

换热器的圆筒不仅要满足基本的运输与安装需求,还要考虑其工作状态下需要重叠安装及抽装管束的要求,因此换热器圆筒最小壁厚要大于压力容器,相对而言,固定管板换热器无须抽芯其壁厚可稍小,但最小厚度至少也要在6mm以上,且公称直径越大,圆筒最小厚度也越厚。此外,需要在标准换热管长度条件下计算圆筒长度,以避免换热管不标准导致的材料浪费问题。接管结构设计需要注意接管要对齐壳体内表面,并尽量设置于壳体径向或轴向方向,采用焊接工艺连接外部管线;……

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