Idéer og relateret viden om varmevekslerdesign og relateret viden

I. CLASSIFICATION af varmeveksler:

Shell- og rørvarmeveksler kan opdeles i de følgende to kategorier i henhold til de strukturelle egenskaber.

1. Stiv struktur af skallen og rørvarmeveksleren: Denne varmeveksler er blevet et fast rør og pladetype, kan normalt opdeles i en-rørområdet og multi-rørområdet af to slags. Dens fordele er enkle og kompakte struktur, billige og vidt anvendte; Ulempen er, at røret ikke kan rengøres mekanisk.

2. skal og rørvarmeveksler med temperaturkompensationsenhed: Det kan gøre den opvarmede del af den frie ekspansion. Strukturen af ​​formularen kan opdeles i:

① Flydende hovedtype Varmeveksler: Denne varmeveksler kan udvides frit i den ene ende af rørpladen, det såkaldte "flydende hoved". Han påfører rørvæggen og skaldyrtemperaturforskellen er stor, rørbundtområdet rengøres ofte. Imidlertid er strukturen mere kompleks, forarbejdnings- og produktionsomkostninger er højere.

 

② U-formet rørvarmeveksler: det har kun en rørplade, så røret kan være frit at udvide og sammentrække, når de opvarmes eller afkøles. Strukturen af ​​denne varmeveksler er enkel, men arbejdsbyrden for fremstilling af svingen er større, og fordi røret skal have en bestemt bøjningsradius, er anvendelsen af ​​rørpladen dårlig, røret er mekanisk renset vanskeligt at afmontere og udskifte rørene er ikke let, så det kræves at passere gennem rørene i væsken er ren. Denne varmeveksler kan bruges til store temperaturændringer, høje temperatur- eller højtryksbegivenheder.

③ Pakningsboks Type Varmeveksler: Den har to former, den ene er i rørpladen i slutningen af ​​hvert rør har en separat pakningstætning for at sikre, at den frie ekspansion og sammentrækning af røret, når antallet af rør i varmeveksleren er meget lille, før brugen af ​​denne struktur, men afstanden mellem røret end den generelle varmeveksler, der skal være stor, kompleks struktur. En anden form fremstilles i den ene ende af røret og skaldes flydestruktur i det flydende sted ved hjælp af hele pakningstætningen, strukturen er enklere, men denne struktur er ikke let at bruge i tilfælde af stor diameter, højt tryk. Popfyldningsboks type varmeveksler bruges sjældent nu.

Ii. Gennemgang af designbetingelser:

1. varmevekslerdesign, bruger brugeren følgende designbetingelser (procesparametre):

① Tube, Shell -programmets driftstryk (som en af ​​betingelserne for at afgøre, om udstyret på klassen skal leveres)

② Tube, shell -program Driftstemperatur (indløb / outlet)

③ Metalvægstemperatur (beregnet ved processen (leveret af brugeren))

④Materiale navn og egenskaber

⑤korrosionsmargin

⑥ Antallet af programmer

⑦ varmeoverførselsområde

⑧ Specifikationer for varmevekslerrør, arrangement (trekantet eller firkant)

⑨ Foldplade eller antallet af supportplade

⑩ Isoleringsmateriale og tykkelse (for at bestemme navnepladesædet fremspringende højde)

(11) Maling.

Ⅰ. Hvis brugeren har særlige krav, er brugeren til at levere brand, farve

Ⅱ. Brugere har ingen særlige krav, designerne selv valgte

2. flere nøgle designbetingelser

① Driftstryk: Som en af ​​betingelserne for at bestemme, om udstyret er klassificeret, skal det leveres.

② Materielle egenskaber: Hvis brugeren ikke leverer navnet på materialet, skal der tilvejebringe graden af ​​toksicitet af materialet.

Fordi toksiciteten af ​​mediet er relateret til den ikke-destruktive overvågning af udstyret, varmebehandling, niveauet af smedning til overklassen af ​​udstyr, men også relateret til opdelingen af ​​udstyr:

A, GB150 10.8.2.1 (f) Tegninger indikerer, at beholderen, der holder ekstremt farligt eller meget farligt medium med toksicitet 100% RT.

B, 10.4.1.3 Tegninger indikerer, at containere, der holder ekstremt farlige eller meget farlige medier til toksicitet, skal være efter svølgende varmebehandling (svejste led i austenitisk rustfrit stål må ikke være varmebehandlet)

c. Smede. Brugen af ​​medium toksicitet til ekstrem eller meget farlig smedning bør opfylde kravene i klasse III eller IV.

③ Rørspecifikationer:

Almindeligt anvendt kulstofstål φ19 × 2, φ25 × 2,5, φ32 × 3, φ38 × 5

Rustfrit stål φ19 × 2, φ25 × 2, φ32 × 2,5, φ38 × 2,5

Arrangement af varmevekslerrør: trekant, hjørne trekant, firkant, hjørneplads.

★ Når der kræves mekanisk rengøring mellem varmevekslerrør, skal der anvendes firkantet arrangement.

1. Designtryk, designtemperatur, svejsningsfældende koefficient

2. Diameter: DN <400 cylinder, brugen af ​​stålrør.

DN ≥ 400 cylinder ved anvendelse af stålplade rullet.

16 "Stålrør ------ med brugeren til at diskutere brugen af ​​stålplade rullet.

3. layoutdiagram:

I henhold til varmeoverførselsområdet er varmeoverførselsrørspecifikationer for at tegne layoutdiagrammet for at bestemme antallet af varmeoverførselsrør.

Hvis brugeren leverer et rørdiagram, men også for at gennemgå rørledningen er inden for rørgrænsecirklen.

★ Princip om rørlægning:

(1) I rørgrænse skal cirklen være fuld af rør.

② Antallet af røret med flere slagtilfælde skal forsøge at udligne antallet af slagtilfælde.

③ Varmevekslerrør skal arrangeres symmetrisk.

4. materiale

Når selve rørpladen har konveks skulder og er forbundet med cylinder (eller hovedet), skal smedning anvendes. På grund af brugen af ​​en sådan struktur af rørpladen bruges generelt til højere tryk, brandfarlig, eksplosiv og toksicitet for ekstreme, meget farlige lejligheder, jo højere krav til rørpladen er rørpladen også tykkere. For at undgå, at den konvekse skulder producerer slagge, delaminering og forbedrer den konvekse skulderfiberspændingsbetingelser, skal du reducere mængden af ​​behandling, gemme materialer, den konvekse skulder og rørpladen direkte smedet ud af den samlede smedning for at fremstille rørpladen.

5. Forbindelse til varmeveksler og rørplade

Røret i rørpladeforbindelsen, i design af skal og rørvarmeveksler er en vigtigere del af strukturen. Han behandler ikke kun arbejdsbelastning og skal oprette hver forbindelse i driften af ​​udstyret for at sikre, at mediet uden lækage og modstå mellemtrykkapaciteten.

Rør- og rørpladeforbindelse er hovedsageligt de følgende tre måder: en udvidelse; B svejsning; C Ekspansionsvejsning

Udvidelse til skal og rør mellem medielækage vil ikke forårsage negative konsekvenser af situationen, især for materialesvejsbarhed er dårlig (såsom kulstofstålvarmevekslerrør), og fremstillingsanlæggets arbejdsbyrde er for stor.

Due to the expansion of the end of the tube in the welding plastic deformation, there is a residual stress, with the rise in temperature, the residual stress gradually disappears, so that the end of the tube to reduce the role of sealing and bonding, so the expansion of the structure by the pressure and temperature limitations, generally applicable to the design pressure ≤ 4Mpa, the design of the temperature ≤ 300 degrees, and in the operation of the no violent vibrations, no excessive Temperaturændringer og ingen signifikant stresskorrosion.

Svejseforbindelse har fordelene ved enkel produktion, høj effektivitet og pålidelig forbindelse. Gennem svejsning har røret til rørpladen en bedre rolle i at øge; Og kan også reducere kravene til rørhulforarbejdning, spare behandlingstid, let vedligeholdelse og andre fordele, det skal bruges som prioriteret spørgsmål.

Når den mellemstore toksicitet er meget stor, er mediet og atmosfæren, der blandes let at eksplodere mediet, radioaktivt, eller inden for og uden for rørmaterialet, der har en negativ virkning, for at sikre, at leddene forsegles, men også ofte bruger svejsemetoden. Skønt fordelene ved mange, fordi han ikke helt kan undgå "spaltekorrosion" og svejste knudepunkter af stresskorrosion og tynd rørplade, er vanskeligt at få en pålidelig svejsning mellem.

Svejsningsmetode kan være højere temperaturer end ekspansion, men under virkning af cyklisk stress med høj temperatur er svejsningen meget modtagelig for trætheds revner, rør og rørhulskald, når den udsættes for ætsende medier, for at fremskynde leddets skader. Derfor er der en svejse- og ekspansionsfuger, der bruges på samme tid. Dette forbedrer ikke kun ledets modstanden for leddet, men reducerer også tendensen til spaltekorrosion, og derfor er dens levetid meget længere end når svejsning alene bruges.

I hvilke lejligheder er egnet til implementering af svejse- og ekspansionsfuger og -metoder, er der ingen ensartet standard. Normalt i temperaturen er ikke for højt, men trykket er meget højt, eller mediet er meget let at lække, brugen af ​​styrkeudvidelse og forseglingsvejsning (tætningsvejsning refererer til blot for at forhindre lækage og implementering af svejsningen og garanterer ikke styrken).

Når trykket og temperaturen er meget højt, er brugen af ​​styrke svejsning og indsæt ekspansion (styrke svejsning, selvom svejsningen har en stram, men også for at sikre, at leddet har en stor trækstyrke, normalt henviser til svejsens styrke er lig med styrken af ​​røret under aksial belastning, når svejsningen). Ekspansionens rolle er hovedsageligt at eliminere spaltekorrosion og forbedre svejsens træthedsmodstand. Specifikke strukturelle dimensioner af standarden (GB/T151) er blevet fastlagt, vil ikke gå i detaljer her.

For kravene til rørhuloverfladen:

A, når varmevekslerrøret og rørpladen svejsesforbindelse, er røroverfladen ruhed RA -værdi ikke større end 35um.

B, et enkelt varmevekslerrør og rørpladeudvidelsesforbindelse, rørhulets overfladefremhed RA -værdi er ikke større end 12,5um -ekspansionsforbindelse, rørhuloverfladen bør ikke påvirke ekspansionstætheden af ​​defekterne, såsom gennem den langsgående eller spiralscoring.

III. Designberegning

1. Beregning af skalttykkelse (inklusive rørboks kort sektion, hoved, skalprogram Cylinder Walltykkelse Beregning) Rør, Shell Program Cylinder Walltykkelse skal opfylde minimumsvæggen tykkelse i GB151, for carbonstål og lavlegeringsstål minimum vægttykkelse er i henhold til korrosionsmarginen C2 = 1mm overvejelser for tilfældet med C2 større end 1 mm, minimumsmurtykken i henhold til skillet skal underholdes.

2. Beregning af åbent hulforstærkning

For skallen ved hjælp af stålrørsystem anbefales det at bruge hele forstærkningen (øg cylindervægstykkelsen eller brug tykvægget rør); For den tykkere rørboks på det store hul til at overveje den samlede økonomi.

Ikke en anden forstærkning skal opfylde kravene fra flere punkter:

① Designtryk ≤ 2,5MPa;

② Midtafstanden mellem to tilstødende huller skal være ikke mindre end dobbelt så stor som summen af ​​diameteren af ​​de to huller;

③ Nominel diameter på modtageren ≤ 89 mm;

④ Overtag den mindste vægtykkelse skal være krav til tabel 8-1 (overtag korrosionsmargenen på 1 mm).

3. flange

Udstyrsflange ved hjælp af standardflange skal være opmærksom på flangen og pakningen, fastgørelsesmatcher, ellers skal flangen beregnes. Skriv for eksempel en flad svejsningsflange i standarden med sin matchende pakning til ikke-metallisk blød pakning; Når brugen af ​​viklingspakning skal beregnes igen for flangen.

4. rørplade

Brug for at være opmærksom på følgende problemer:

① Rørpladedesigntemperatur: I henhold til bestemmelserne i GB150 og GB/T151 skal tages ikke mindre end metaltemperaturen på komponenten, men i beregningen af ​​rørpladen kan det ikke garantere rørets skalprocesserolle, og metaltemperaturen på rørpladen er vanskelig at beregne, det påtages generelt den højere side af designtemperaturen for designtemperaturen i rørpladen.

② Multi-rør varmeveksler: I området af rørområdet på grund af behovet for at indstille afstandens rille og slipsstangstruktur og kunne ikke blive understøttet af varmevekslerområdet AD: GB/T151-formel.

③ Den effektive tykkelse af rørpladen

Den effektive tykkelse af rørpladen henviser til rørområdet adskillelse af bunden af ​​skottets rille tykkelse af rørpladen minus summen af ​​de følgende to ting

A, rørkorrosionsmargin ud over dybden af ​​dybden af ​​rørområdet Partition Groove del

B, Shell -programkorrosionsmargin og rørplade i shell -programmetsiden af ​​strukturen af ​​rilledybden af ​​de to største planter

5. Udvidelsesfugerssæt

I det faste rør og pladevarmeveksler på grund af temperaturforskellen mellem væsken i rørbanen og rørkursusvæsken og varmeveksleren og skallen og rørpladen fast forbindelse, så der i brugen af ​​staten, skaldyr og rørudvidelsesforskellen eksisterer mellem skallen og røret, skallen og røret til aksial belastning. For at undgå skader på skal og varmeveksler, varmeveksler -destabilisering, varmevekslerrør fra rørpladen trækkes af, skal det indstilles ekspansionsfuger for at reducere skallen og varmeveksleren aksial belastning.

Generelt er forskellen i skalt temperaturforskellen i skallens mellemskal og varmevekslerens vægtemperaturforskel.

σt - Axial stress af varmevekslerrøret

σc - Shell Process Cylinder Axial Stress

Spørgsmål-varmevekslerrøret og rørpladeforbindelsen af ​​pull-off-kraft

Iv. Strukturelt design

1. rørboks

(1) Længde på rørkassen

en. Minimum indre dybde

① Til åbningen af ​​rørboksenes enkelte rørboks bør den minimale dybde i midten af ​​åbningen ikke være mindre end 1/3 af modtagerens indre diameter;

② Den indre og den ydre dybde af rørbanen skal sikre, at det mindste cirkulationsområde mellem de to kurser ikke er mindre end 1,3 gange cirkulationsområdet for varmevekslerrøret pr. Kursus;

B, den maksimale indvendige dybde

Overvej, om det er praktisk at svejse og rydde op i de indre dele, især for den nominelle diameter på den mindre multi-rør varmeveksler.

(2) Separat programpartition

Tykkelse og arrangement af partitionen i henhold til GB151 Tabel 6 og figur 15 for tykkelsen større end 10 mm af partitionen, skal tætningsoverfladen trimmes til 10 mm; For rørvarmeveksleren skal partitionen indstilles på tårhullet (drænhul), dræningshuldiameteren er generelt 6 mm.

2. Shell og Tube Bundle

①Tube bundt niveau

Ⅰ, ⅱ Niveau Tube Bundle, kun for kulstofstål, lavlegeringsstålvarmevekslerrør indenlandske standarder, der er stadig "højere niveau" og "almindeligt niveau" udviklet. Når den indenlandske varmevekslerrør kan bruges "højere" stålrør, kulstofstål, behøver ikke -legeringsstålvarmevekslerrørbundt ikke at opdeles i ⅰ og ⅱ niveau!

Ⅰ, ⅱ Tube bundt af forskellen ligger hovedsageligt i varmevekslerrøret uden for diameter, vægtykkelseafvigelse er forskellig, den tilsvarende hulstørrelse og afvigelse er forskellig.

Grad ⅰ Tube bundt af højere præcisionskrav, til rustfrit stål varmevekslerrør, kun ⅰ rørbundt; Til det almindeligt anvendte kulstofstålvarmevekslerrør

② Tube Plate

A, rørhulstørrelsesafvigelse

Bemærk forskellen mellem ⅰ, ⅱ Nivea

B, programpartitionsgrillen

Ⅰ Slotdybde er generelt ikke mindre end 4 mm

Ⅱ Sub-program Partition Slot Bredde: Carbon Steel 12mm; Rustfrit stål 11 mm

Ⅲ Minute Range Partition Slot Corner Chamfering er generelt 45 grader, affingerbredde B er omtrent lig med radius r på hjørnet af minut -rækkevidden.

③ Folding plade

en. Rørhulstørrelse: differentieret efter bundtniveau

B, bue foldplade hak højde

Hakhøjde skal være sådan, at væsken gennem kløften med strømningshastigheden over rørbundt svarende til hakhøjden generelt tages 0,20-0,45 gange den indre diameter af det afrundede hjørne, hakken er generelt skåret i rørrækket under midtlinjen eller skåret i to rækker med rørhuller mellem den lille bro (for at lette nemtheden af ​​at bære et rør).

c. Hak orientering

Envejs ren væske, hak op og ned på arrangementet;

Gas, der indeholder en lille mængde væske, hak opad mod den laveste del af foldpladen for at åbne den flydende port;

Væske indeholdende en lille mængde gas, hak ned mod den højeste del af foldpladen for at åbne ventilationsporten

Gas-væske sameksistens eller væsken indeholder faste materialer, hak venstre og højre arrangement og åbn den flydende port på det laveste sted

d. Minimum tykkelse på foldpladen; Maksimalt ikke -understøttet span

e. Foldningspladerne i begge ender af rørbundt er så tæt som muligt på modtagerne af skalindløbet og udløbet.

④Tie Rod

A, diameteren og antallet af slipsstænger

Diameter og antal i henhold til tabel 6-32, 6-33 valg for at sikre, at større end eller lig med tværsnitsarealet af bindestangen, der er angivet i tabel 6-33 under forudsætningen af ​​diameteren og antallet af bindestænger, kan ændres, men dens diameter må ikke være mindre end 10 mm, antallet af ikke mindre end fire

B, uafgjort stangen skal arrangeres så ensartet som muligt i den ydre kant af rørbundtet, for varmeveksler med stor diameter, i rørområdet eller nær foldpladeforskellen skal arrangeres i et passende antal slipsstænger, skal enhver foldplade ikke være mindre end 3 supportpunkter

c. Bind stangmøtrik, nogle brugere kræver følgende en møtrik- og foldpladesvejsning

⑤ Anti-flush plade

en. Opsætningen af ​​anti-flush-pladen er at reducere den ujævne fordeling af væske og erosion af varmevekslerrørets ende.

b. Fastgørelsesmetode til anti-vashout-plade

Så vidt muligt fastgjort i røret med fast pitch eller i nærheden af ​​rørpladen på den første foldplade, når skallindløb

(6) Indstilling af ekspansionsfuger

en. Placeret mellem de to sider af foldpladen

For at reducere ekspansionsledets væskemodstand, hvis nødvendigt i ekspansionsfugen på indersiden af ​​et foringsrør, skal foringsrøret svejses til skallen i retning af væskestrømmen, for lodrette varmevekslere, når væskestrømningsretningen opad, skal sættes op i den nedre ende af foringsrørets udladningshuller

b. Udvidelsesfuger på den beskyttende enhed for at forhindre udstyr i transportprocessen eller brugen af ​​at trække det dårlige

(vii) Forbindelsen mellem rørpladen og skallen

en. Udvidelse fungerer som en flange

b. Rørplade uden flange (GB151 Tillæg G)

3. rørflange:

① Designtemperatur større end eller lig med 300 grader, skal anvendes røvflange.

② For varmeveksleren kan ikke bruges til at overtage grænsefladen for at give op og udledning, skal indstilles i røret, det højeste punkt i Shell -forløbet af blødning, det laveste punkt i udladningsporten, den minimale nominelle diameter på 20 mm.

③ Lodret varmeveksler kan indstilles overflyveport.

4. Support: GB151 -arter i henhold til bestemmelserne i artikel 5.20.

5. andet tilbehør

① Løfte -lugs

Kvalitet større end 30 kg officiel kasse- og rørboksdækning skal indstilles lugs.

② Toptråd

For at lette demonteringen af ​​rørboksen, skal rørboksedækslet indstilles i det officielle bestyrelse, rørboksens dækketråd.

V. Fremstilling, inspektionskrav

1. rørplade

① SPLICED TUBE PLATE BUTT -samlinger til 100% stråleinspektion eller UT, kvalificeret niveau: RT: ⅱ UT: ⅰ Niveau;

② Ud over rustfrit stål, splejset rørplade stresslettelse af varmebehandling;

③ Tube Plate Hole Bridge Breddeafvigelse: I henhold til formlen til beregning af bredden af ​​hulbroen: B = (S - D) - D1

Minimumsbredde på hulbroen: B = 1/2 (S - D) + C;

2. rørboks varmebehandling:

Carbonstål, lavlegeringsstål svejst med en split-rækkevidde af rørboksen såvel som rørboksen for laterale åbninger mere end 1/3 af den indvendige diameter af cylinderrørboksen ved anvendelse af svejsning til stresslindring varmebehandling, flange og partition forseglingsoverflade skal behandles efter varmebehandling.

3. trykprøve

Når designtrykket er lavere end rørprocestrykket, for at kontrollere kvaliteten af ​​varmevekslerrøret og rørpladeforbindelserne

① Shell -programtryk for at øge testtrykket med rørprogrammet, der er i overensstemmelse med den hydrauliske test, for at kontrollere, om lækage af rørled. (Det er dog nødvendigt at sikre, at den primære filmstress af skallen under den hydrauliske test er ≤0,9Relφ)

② Når ovennævnte metode ikke er passende, kan skallen være hydrostatisk test i henhold til det originale tryk efter passage, og derefter skallen til ammoniaklækage -test eller halogen lækage -test.

Vi. Nogle problemer skal bemærkes på hitlisterne

1. Angiv niveauet for rørbundt

2. varmevekslerrør skal skrives mærkningsnummer

3. rørplade rørkonturlinie uden for den lukkede tykke solide linje

4. forsamlingstegninger skal mærkes foldpladehullet orientering

5. Standardudvidelsesfældsafladningshuller, udstødningshuller på rørfugerne, rørpropper skal være ude af billedet

Varmevekslerdesignideer an1

Posttid: oktober-11-2023