GB1511999讲义管壳式换热器

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1、--管壳式换热器GB151-1999一.适用范围1.型式固定——Pt、PS大，△t小浮头、U形——Pt大，△t大一般不用于PD2.5MPa，易燃爆，有毒，易挥发和贵重介质。结构型式：外填料函式、滑动管板填料函、双填料函式（径向双道）2.参数DN2600mm,PN35MPa,DNPN1.75X104。参数超出时参照执行。DN:板卷按内径，管制按外径。3.管束精度等级——仅对CS，LAS冷拔换热管Ⅰ级——采用较高级，高级精度（通常用于无相变和易产生振动的场合）Ⅱ级——采用普通级精度（通常用于再沸，冷凝和无振动场合）不同精度等级管束在换热器设计中涉及管板管孔，折流板管孔的加工公

2、差。GB13296不锈钢换热管，一种精度，相当Ⅰ级；有色金属按相应标准。4.不适用范围受直接火焰加热、受核辐射、要求疲劳分析、已有其它行业标准（制冷、造纸等）PD＜0.1MPa或真空度＜0.02MPa------------+二．引用标准1.压力容器安全技术监察规程——监察范围，类别划分等按管、壳程的各自条件划类，以其中类别高的为准，制造技术可分别要求。壳程容积不扣除换热管占据容积计，管程容积=管箱容积+换热管内部容积。壳程容积=内径截面积X管板内侧间长度。2.GB150-1998《钢制压力容器》——设计界限、载荷、材料及许用应力、各受压元件的结构和强度计算。3.有关材料

3、标准。管材、板材、锻件等4.有关零部件标准。封头、法兰（容器法兰、管法兰）紧固件、垫片、膨胀节、支座等三．设计参数1.有关定义同GB1502.设计压力Mpa分别按管、壳程设计压力，并取最苛刻的压力组合（一侧为零或真空）。管板压差设计仅适用确能保证管、壳程同时升降压，如1）自换热2）PtPs均较高，操作又能绝对保证同时升降压。3．设计温度℃0℃以上，设计温度最高金属温度。0℃以下，设计温度最低金属温度。（一般可参照HG20580《设计基础》）----管程元件厚度截面金属平均温度管程元件[]t算用壳程元件[最高部位温度，强度计壳程元件厚度截面金属平均温度]t（元件表面温度≧材

4、料允许使用温度）换热管沿全长平均壁温管材线胀系数t按附录Ｆ确定固定管板式温差壳程筒体沿全长平均壁温壳材线胀系数S可不计环境温度应力计算用*对气-气或液-液可近似取管、壳程介质平均温度的平均值。其它按ttTmhtmc估算。hc**可近似取壳程介质平均温度。外有保温或流体温度近似等于环境温度4.腐蚀裕量C2（仅对管，壳程均匀腐蚀）年腐蚀率×设计寿命mm<0.050.05~0.130.13~0.25>0.250≥1≥2≥3对换热器设计寿命通常考虑8~10年（对炼油设备或有磨蚀的C2较上表大）压缩空气、水蒸汽、水对CS、LAS≦1mm,双面考虑的元件——管板、浮头法兰、浮头盖、钩

5、圈，管板、平盖的槽深作C2或加差值。(槽深与C2取大值)不另考虑C2的元件——换热管*、拉杆、定距管、折流板、支持板等。*流动性较好腐蚀相对轻，换热元件要求给热系数α小，管头胀接不宜过厚。5.许用应力CS、LAS、SS按GB150，有色金属按GB151附录D。铝、铜及其合金nb=4、ns=1.5钛及其合金nb=3、ns=1.5----复合板结合率≥B2级，可计入复层t1t·12t·212----6.焊接接头系数CS、LAS、SS按GB150，有色金属按GB151附录D，管板——圆筒环向接头，用氩弧焊打底或有垫板焊接Φ=0.6。7.换热面积m2管束外表面积dOLen，Le

6、——管板内侧有效长度。----U形管一般不包括弯管段面积。8.换热器公称长度m----换热管长度直管的全长度,----U形管的直管段长度.9.压力试验、气密试验气密试验常用于易燃、极度、高度毒性介质或管、壳介质互漏时会有严重危害（例如加重腐蚀、引起爆炸、影响产品质量、催化剂中毒、吸附剂粉化等）。试验压力值同GB150管板按压差设计时，须规定管、壳程升、降压的具体压差值，提高壳程试验压力适用压差不大条件，且校核壳程时试0.9s，壁厚不扣除壳程（便于查管头连接）ptpsC2壳程自身水压试验后增氨渗漏试验A法：100%NH3，2~3KPaB法：10~30%，NH3，0.15~

7、1.0MpaC法：1%NH3，1~1.05PD四.材料1.CS、LAS、SS按GB1502.有色金属按GB151附录D1)铝和铝合金≤8Mpa，-269～200℃，对>65℃不宜用含Mg>3%的Al-Mg合金*，2)铜和铜合金纯铜≤150℃，铜合金≤200℃3)钛和钛合金纯钛≤300℃，钛合金≤350℃*Mg在Al中的室温溶解度0.34%，极限溶解度14.9%，Mg含量较高，会在晶间析出β相（Mg2Al3,Mg8Al5）,在某些介质中会产生应力腐蚀敏感性，只有在65℃以下不会产生。析出相过多也会降低冲击韧性。3.锻件1)带凸肩