化工设备设计与制造 教学课件 作者 朱财 主编 葛书彦 副主编第十章 管壳式换热器.doc

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1、第十章管壳式换热器第一节管壳式换热器基本知识【学习目标】学习GB151-1999《管壳式换热器》，了解该标准适用范围及相关定义、规定。了解管壳式换热器型号表示方法。一、GB151《管壳式换热器》标准适用范围GB151-1999《管壳式换热器》标准规定了非直接受火管壳式换热器（已下简称“换热器”）的设计、制造、检验和验收的要求。GB151-1999《管壳式换热器》1“范围”二、换热器型号表示方法GB151-1999《管壳式换热器》标准第3章“总则”中，规定了换热器型号的表示方法。1、换热器的主要组合部件换

2、热器的主要组合部件有前端管箱、壳体和后端结构（包括管束）三部分。前端管箱型式壳体型式后端结构型式A平盖管箱E单程壳体L与A相似的固定管板结构Q单进单出冷凝器壳体M与B相似的固定管板结构B封头管箱F具有纵向隔板的双程壳体N与N相似的固定管板结构G分流P填料函式浮头C用于可拆管束与管板制成一体的管箱H双分流S钩圈式浮头IU形管换热器T可抽式浮头N与管板制成一体的固定管板管箱J无隔板分流（或冷凝器壳体）UU形管换热器K釜式重沸器W带套环填料函式浮头D特殊高压管箱O外导流图10-1以钩圈式浮头换热器为例，说明换

3、热器零、部件名称。（GB151图1）图10-1AES、BES浮头式换热器1-平盖；2-平盖管箱（部件）；3-接管法兰；4-管箱法兰；5-固定管板；6-壳体法兰；7-防冲板8-仪表接口；9-补强圈；10-壳体（部件）；11-折流板；12-旁路挡板；13-拉杆；14-定距管；15-支持板；16-双头螺柱或螺栓；17-螺母；18-外头盖垫片；19-外头盖侧法兰；20-外头盖法兰；332、换热器型号的表示方法采用碳素钢、低合金钢冷拔钢管做换热管时，其管束分为Ⅰ、Ⅱ两级：Ⅰ级管束——采用较高级、高级冷拔钢管；Ⅱ级

4、管束——采用普通级冷拔钢管。示例：a）浮头式换热器平盖管箱，公称直径500mm，管程和壳程设计压力均为1.6MPa，公称换热面积54m2，碳素钢较高级冷拨换热管外径25mm，管长6m，4管程，单壳程的浮头式换热器，其型号为：Ⅰb）固定管板式换热器封头管箱，公称直径700mm，管程设计压力2.5MPa，壳程设计压力1.6MPa，公称换热面积200m2，碳素钢较高级冷拨换热管外径25mm，管长9m，4管程，单壳程的固定管板式换热器，其型号为：Ⅰc）U形管式换热器封头管箱，公称直径500mm，管程设计压力4.

5、0MPa，壳程设计压力1.6MPa，公称换热面积75m2，不锈钢冷拨换热管外径19mm，管长6m，2管程，单壳程的U形管式换热器，其型号为：f）填料函式换热器平盖管箱，公称直径600mm，管程和壳程设计压力均为1.0MPa，公称换热面积90m2，16Mn较高级冷拨换热管外径25mm，管长6m，2管程，2壳程的填料函浮头式换热器，其型号为：Ⅰ三、换热器部分定义及规定GB151标准许多定义和规定是与GB150一致的，以下内容摘录了一部分不同于GB150的规定。GB151-1999《管壳式换热器》第3章“总则

6、”和第4章“材料”。3.6公称直径DN3.6.1卷制圆筒以圆筒内直径（mm）作为换热器的公称直径。3.6.2钢管制圆筒以钢管外径（mm）作为换热器的公称直径。3.7换热面积A3.7.1计算换热面积以换热管外径为基准，扣除伸入管板内的换热管长度后，计算得到的管束外表面积；对于U形管式换热器，一般不包括U形弯管段的面积，m2。3.7.2公称换热面积经圆整后的计算换热面积，m2。333.8公称长度LN以换热管的长度（m）作为换热器的公称长度。换热管为直管时，取直管长度；换热管为U形管时，取U形直管段的长度。3

7、.14.1.3换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则：a）管板、浮头法兰、球冠形封头和钩圈两面均应考虑腐蚀裕量；b)平盖、凸形封头、管箱和圆筒的内表面应考虑腐蚀裕量；c）管板和平盖上开槽时，可把高出隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量，但当腐蚀裕量大于槽深时，还应加上两者的差值；d）压力容器法兰和管法兰的内直径面上应考虑腐蚀裕量；e）换热管不考虑腐蚀裕量；f）拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件，一般不考虑腐蚀裕量。3.16焊接接头系数3.16.1钢制换热器焊接接头系数Ø按表4选取。表4焊接接头型式焊接接头系数Ø

8、全部无损检测局部无损检测双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头Ø=1.00Ø=0.85单面焊对接接头（沿焊接接头根部全长有紧贴基本金属的垫板）Ø=0.90Ø=0.80对于无法进行无损检测的固定管板式换热器壳程圆筒的环向焊接接头，当采用氩弧焊打底或沿焊接接头根部全长有紧贴基本金属的垫板时其焊接接头系数Ø=0.6。3.17压力试验换热器制成后应对换热管与管板的连接接头、管程和壳程进行压力试验。压力试验的种类和要求应在图样上注明。压力试验一