管壳式换热器设计中易出现的问题

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1、壬艺设备中国化工贸易瞧第1期C‘hinaChemicalTrade黉2014年月管壳式换热器设计中易出现的问题董鹏孔巧莉杨亚会(西安亚剑石化设备有限公司，陕西西安710021)摘要：本文主要总结了设计管壳式换热器时，出现的一些常见问题，通过对这些问题的进一步阐述解释，提醒大家在以后的3-作中能引起注意。关键词：管壳式换热器常见问题解释ProblemscommonlyencounteredindesignofheatexchangersDongPengKongQiaoliYangYahui(Xi’anYajianPetrochemical

2、EquipmentCO．，Ltd)Abstract：Thispapersummarizesthedesignofthetubularheatexchangers，somecommonproblemsThroughtothesequestionsfurtherinterpretation，canpayattentiontoremindeverybodyinthelateworkKeywOrds：TubularheatexchangersCommonproblemsInterpretation一由于换热器壳程简体厚度增加后，相应的温差应力也

3、增加，壳体、引言管壳式换热器在炼油、石油化工、医药、化工以及其它工业中使轴向应力C发生变化。表现在：用广泛，它具有结构坚固、可靠性程度高、使用范围广等优点，所以3．1管子加强系数降低在各个工程中仍得到普遍使用。在按GB151—1999《管壳式换热器》管子加强系数反映了弹性基础强弱相对于管板自身抗弯刚度的大进行设计时，设计者虽以本标准作为设计依据，但常常会因设计人员小，即管束对管板承载能力的加强作用，它的降低表明管板的弹性基知识匮乏，对标准法规的理解不到位，导致设计不合理、取值有误等础变弱。问题发生。以下是我平常在换热器设汁中积累到的问题

4、，通过对这些32壳体法兰旋转刚度及法兰力矩变化系数增加问题的进一步阐述解释，希望在以后的工作中能够对大家有所帮助。对延长部分兼作法兰的管板，在法兰力矩作用下，管箱法兰和壳二、问题概况体法兰将产生转动，其中，与管板连接的壳体法兰仅承受一部分弯矩，1．管板材料由板材代替锻件，或者是由锻件代替板材后没有重新其余部分传递给管板，此时管板将产生弯曲挠度。同时由于管板的挠进行强度校核曲受到管束的轴向约束，在管板周边上还产生了横剪力。所以在法兰管板一般情况用锻件优于用钢板，但用锻件的成本要高很多，故力矩增大的情况下，管板中产生的整体弯曲变形及相应的应

5、力也增大。在条件不苛刻时，管板用板材。一般规定如下：33仅有壳程压力Pa作用下的危险组合工况(Pt=O)或者仅有管1．1厚度很大而不能确保质量要求时，宜采用锻件。因厚钢板会有程压力Pt作用下的危险组合工况(Pa=0)分层、夹杂等缺陷及性能指标波动大等问题。对Pa(Pt)与法兰力矩同时作用的情况(不计温差应力)，这两1．2管板以凸肩形式与圆筒相对接时，必须采用锻件。为避免凸肩种载荷使管板产生相同方向的变形，使得换热管轴向应力、壳程圆筒处可能产生的夹渣、分层及改善凸肩处纤维受力状况，减小加工量，轴向应力、换热管与管板连接拉脱应力减小。对Pa

6、(Pt)与管壳热膨节省材料，采用凸肩与管板直接锻造出来的整体锻件来制造管板。胀差同时作用时(计温差应力)，管束轴向热膨胀量小于壳体轴向热膨13厚度大于60mm的管板宜采用锻件。胀量，两种载荷对管板产生的应力将叠加。所以此时只有管板径向应由于各种原因，制造厂临时用板材代替锻件，或者是由锻件代替板材，力增加。这种做法是万不能取的。一定注意同一材料，同一厚度，同一设汁温综上，由于壳体厚度的增加，而使得管板的名义厚度也增加。所度下板材与锻件的许用应力是不同的。一般来说，厚度相同时，板材以即使壳体厚度满足要求，制造者用比它更厚的板材代替后，应提前

7、的许用应力略高于锻件，所以如果原设计的图纸管板为板材，在改为告知设计人员，重新进行管板的强度校核。锻件时，设计人员一定要重新校核管板的厚度。4．管壳程平均温差的取值不当2．管板堆焊时技术要求不全面SW6中需要输入沿筒体长度平均温差和换热管沿长度平均温差，管板堆焊时，设计者对堆焊的管板没有做详细的技术要求。下面这两项为金属壁温，GB151—1999壳式换热器》中给出了金属壁温以低合金碳钢管板上堆焊不锈钢为例：的计算方法(附录F)，需要的相关参数为对数平均温差，两侧流体的2．1堆焊前，应按NB／T47014—201t《承压设备焊接工艺评定》

8、进定性温度，总传热系数，两侧流体的传热系数，两侧流体的热阻等等行耐蚀层堆焊的焊接工艺评定。一系列数据，但往往因用户提供的数据有限，用公式计算会遇到很大2．2整个堆焊层的表面应平整，平面度公差为lmm．不进行