【正文】 焊接殼體時(shí)，應(yīng)先焊筒節(jié)縱縫，焊好后校圓，再組裝焊接環(huán)縫。焊縫缺陷的返修，應(yīng)清除缺陷后焊補(bǔ)。設(shè)備制造過程中的檢驗(yàn)，包括原材料的檢驗(yàn)、工序間的檢驗(yàn)及壓力試驗(yàn)，具體內(nèi)容如下：；、力學(xué)性能分析試驗(yàn)、金相組織試驗(yàn)，總稱為破壞試驗(yàn)；，其檢驗(yàn)方法是無損檢測(cè)，它包括：射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)等；，包括：水壓試驗(yàn)、介質(zhì)試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)等。第四章 換熱器的腐蝕、制造與檢驗(yàn) 換熱器的腐蝕 換熱器腐蝕的主要部位是換熱管、管子與管板連接處、管子與折流板交界處、殼體等。包角重型帶墊板鞍式支座。 殼程壓力作用下（外壓）浮頭蓋的計(jì)算 （1）球冠形封頭GB1501998第6章“外壓圓筒和外壓球殼”進(jìn)行外壓計(jì)算，即將球冠形封頭當(dāng)作球殼進(jìn)行計(jì)算，具體過程如下： 假設(shè)，腐蝕裕量，則； ，故； 所以；查GB150可知，此時(shí)許用外壓力為： ，故合適。 接管法蘭型式與尺寸根據(jù)接管的公稱直徑，公稱壓力可查HG20592～20635－97鋼制管法蘭、墊片、緊固件，選擇帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭，選用凹凸密封面，材料為Q235A其具體尺寸如下表所示： （單位為㎜） 表39 帶頸對(duì)焊鋼制管法蘭公稱通徑DN鋼管外徑（法蘭焊端外徑）A1連接尺寸法蘭厚度C法蘭頸法蘭高度H法蘭理論重量（㎏）法蘭外徑D螺栓孔中心圓直徑K螺栓孔直徑Ｌ螺栓孔數(shù)量n螺紋ThＮＳＨ１≈ＲABＡＢ3238140100184M161856566642200219340295228M2024234234161062HG205922009 P50 理論質(zhì)量見P115表D3 鉤圈式浮頭 本臺(tái)浮頭式換熱器浮頭端采用B型鉤圈式浮頭，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下圖所示，而浮頭蓋采用了球冠形封頭。對(duì)于本臺(tái)換熱器拉桿的布置可參照零件圖。同時(shí)查GB1511999P75表41可知折流板名義外直徑為。此時(shí)應(yīng)根據(jù)得到的管板名義厚度，重復(fù)以上步驟，使得管子有效長度對(duì)應(yīng)于管板厚度。 脹焊并用主要用于密封性能要求較高；承受振動(dòng)和疲勞載荷；有縫隙腐蝕；需采用復(fù)合管板等的場(chǎng)合。相對(duì)誤差計(jì)算：； 其中：——各程的平均管數(shù)；——各程中最小或最大的管數(shù)。 換熱管的排列方式換熱管在管板上的排列有正三角形排列、正方形排列和正方形錯(cuò)列三種排列方式。 由于管程與殼程出入口公稱直徑均為200mm，按照厚度系列，可選接管的規(guī)格為，接管的材料選為20號(hào)鋼。此時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，故，且同上，則封頭計(jì)算厚度為：； 設(shè)計(jì)厚度；名義厚度（為向上圓整量）； 經(jīng)檢查，沒有變化，故合適查JB/T4746—2002《鋼制壓力容器用封頭》：表31 DN800標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭參數(shù)DN(mm)總深度H(mm)內(nèi)表面積A(㎡)容積(m3) 封頭質(zhì)量（㎏）800225 短節(jié)部分的厚度同封頭處厚度，為12mm。第三章 換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算 在確定換熱器的換熱面積后，應(yīng)進(jìn)行換熱器主體結(jié)構(gòu)以及零部件的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算，主要包括殼體和封頭的厚度計(jì)算、材料的選擇、管板厚度的計(jì)算、浮頭蓋和浮頭法蘭厚度的計(jì)算、開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算，還有主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)（如管箱、殼體、折流板、拉桿等）和主要連接（包括管板與管箱的連接、管子與管板的連接、殼體與管板的連接等），具體計(jì)算如下。其中：因此 ； ； ； ，取整為19。由于，在范圍內(nèi)，且由于管為鋼管即粗糙管，故可采用下面公式求?。? 經(jīng)查《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》P56表131允許的壓力降范圍，可知上述壓力降符合要求。 因?yàn)闅んw選擇為卷制圓筒，根據(jù)GB1501999可知?dú)んw內(nèi)徑。故。因?yàn)轱柡驼羝容^清潔，傳熱系數(shù)與流速無關(guān)且冷凝液容易排出。k導(dǎo)熱系數(shù)W/（m（6）、定時(shí)檢查換熱器有無泄漏，外殼有無變化及震動(dòng)現(xiàn)象，若有應(yīng)及時(shí)處理。如果冷凝操作需在減壓下進(jìn)行須注意蒸汽中不凝性氣體的排出。（2）、空氣冷卻。特點(diǎn)是加熱溫度高，熱源容易獲得，但溫度不易調(diào)節(jié)，大部分熱量被廢氣帶走，因此在操作過程中隨時(shí)注意被加熱物料的液位高度、流量和蒸汽產(chǎn)量，做到定期排污。物料在換熱器內(nèi)被加熱，必須由中間載熱體通過傳熱面把熱量傳給物料，因此在加熱的操作過程中，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）、蒸汽加熱。（3）、適應(yīng)性強(qiáng)，操作范圍廣。我國目前常用的翅片形式有光直形翅片、鋸齒形翅片和多孔形翅片三種。因此在空氣側(cè)加裝翅片，可以強(qiáng)化換熱器的傳熱效果。在用蒸汽進(jìn)行加熱時(shí)，蒸汽由上部接管進(jìn)入夾套，冷凝水由下部接管流出。這種類型換熱器的結(jié)構(gòu)也較簡單，質(zhì)量輕，適用于高溫和高壓的場(chǎng)合。因此，當(dāng)兩流體的溫差超過50℃時(shí)，就應(yīng)采取熱補(bǔ)償?shù)拇胧?。若管子過長，管中間會(huì)向下彎曲，使環(huán)隙中的流體分布不勻。蛇管成行的固定在支架上熱流體在蛇管內(nèi)流動(dòng)，自最上管進(jìn)入，由最下管流出。、間壁式換熱器的類型按照換熱面的型式，間壁式換熱器主要有管式、板式和翅片式三種類型。通常，在生產(chǎn)中采用兩個(gè)并聯(lián)的蓄熱器交替的使用。在此類換熱器中，冷、熱流體被固體壁面隔開，使它們不互相混合，熱量由熱流體通過壁面?zhèn)鹘o冷流體。通常管子的排列方式有正三角形、轉(zhuǎn)角正三角形、正方形和轉(zhuǎn)角正方形四種。若管程流體在管束內(nèi)只流過過一次，則稱為單程管殼式換熱器。、典型的間壁式換熱器化工生產(chǎn)中最常見的是冷、熱兩種流體間的熱交換。具體的說，物體將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠?，電磁波的形式在空間傳遞，當(dāng)遇到另一個(gè)能吸收輻射能的物體時(shí)，即被其部分地或全部地吸收而變?yōu)闊崮?。熱?duì)流僅發(fā)生在液體和氣體中。（1）、熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)又稱導(dǎo)熱。因?yàn)闊o論生產(chǎn)中的化學(xué)過程（化學(xué)反應(yīng)操作），還是物理過程（化工單元操作），幾乎都伴有熱量的傳遞?；どa(chǎn)過程中對(duì)傳熱的要求可分為兩種情況：一是強(qiáng)化傳熱，如各種換熱設(shè)備中的傳熱，要求傳熱速率快，傳熱效果良好；另一種是削弱傳熱，如設(shè)備和管道的保溫，要求傳熱速率慢，以減小熱損失。可見熱傳導(dǎo)是靜止物體內(nèi)的一種傳遞方式。由于流體各部分溫度的不均而形成了密度的差異，使流體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而傳熱，這種過程稱為自然對(duì)流傳熱。熱輻射不需任何介質(zhì)作媒介，即可在真空中傳播。換熱器是實(shí)現(xiàn)傳熱過程的基本設(shè)備。由于兩流體間的傳熱是通過管壁進(jìn)行的，故管殼式換熱器的傳熱面積是管束管壁的全部表面積，即：S＝nπdL式中 S——傳熱面積，m2；n—— 管束的管數(shù)；d——管徑，m；L——管長，m。冷卻器冷卻器用于冷卻流體至所需的溫度，冷卻過程中流體無相變化。在此類換熱器中，冷、熱流體直接接觸，互相混合傳遞熱量。（三）、按換熱器所用材料分類金屬材料換熱器金屬材料換熱器由金屬材料制成，常用的金屬材料有碳鋼、合金鋼、不銹鋼、銅、鋁等。兩種流體分別在蛇管內(nèi)、外流動(dòng)進(jìn)行熱量交換。這種設(shè)備常放置在室外空氣流通處，冷卻水在空氣中汽化時(shí)可帶走部分熱量，提高了冷卻效果。因此它較適用于流量不大、所需傳熱面積不多而要求壓強(qiáng)較高的場(chǎng)合。但是殼程清洗和檢修困難，因此要求殼程流體必須是潔凈而不易結(jié)垢的物料。當(dāng)管子受熱時(shí)，管束連同浮頭可以自由伸縮，與外殼的膨脹無關(guān)。為提高傳熱系數(shù)，可在容器內(nèi)安裝攪拌器，為彌補(bǔ)傳熱面的不足，也可在容器內(nèi)安裝蛇管。低翅片一般為螺紋管，適用于兩流體的對(duì)流傳熱系數(shù)相差不太大的場(chǎng)合。（2）、結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧牢固。在操作方式上可以為逆流、并流、錯(cuò)流或錯(cuò)、逆流同時(shí)并進(jìn)等。（2）、熱水加熱。操作時(shí)必須嚴(yán)格控制熱油爐出爐溫度，定期檢查進(jìn)、出口管及介質(zhì)流道是否結(jié)垢，做到定期排污、定期放空、過濾或更換導(dǎo)熱油。在操作上要根據(jù)季節(jié)氣候的變化調(diào)節(jié)空氣用量。（1）、投產(chǎn)前應(yīng)檢查壓力表，溫度計(jì)，安全液位計(jì)以及有關(guān)閥門是否齊全好用。工藝設(shè)計(jì)中包括了熱力設(shè)計(jì)以及流動(dòng)設(shè)計(jì)，其具體運(yùn)算如下所述： 設(shè)計(jì)條件表21 常二線與原油的操作參數(shù)原 油常 二 線設(shè)計(jì)壓力（Mpa）進(jìn)口溫度（176。K/w原油100900常二線125840 核算換熱器傳熱面積 流動(dòng)空間的確定冷熱流體在換熱器內(nèi)的流動(dòng)路徑，需進(jìn)行合理安排，通常依據(jù)的原則有：1　 不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走易于清洗的一側(cè)。7　 流量小而粘度大的液體走殼程，因?yàn)闅こ虄?nèi)流體在折流板作用下，流通截面和方向均不斷變化，在較低雷洛數(shù)下就可以達(dá)到湍流，有利于提高傳熱系數(shù)。 因?yàn)?，故可取 估算傳熱面積 查表選得；考慮到所用傳熱計(jì)算式的準(zhǔn)確程度及其他未可預(yù)料的因素，應(yīng)使所選用的換熱器具有換熱面積留有裕度10%25%，故有，根據(jù)查選型手冊(cè)，即老師發(fā)給的照片參數(shù)。 校核平均溫差與平均溫差有關(guān)參數(shù)的計(jì)算如下： ；根據(jù)R、P值，查溫度校正系數(shù)圖（即《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》第二版匡國柱P48圖39）可得溫度校正系數(shù)，因此有效平均溫度差為： 。由于制造安裝公差不可避免地存在間隙，因而會(huì)產(chǎn)生泄漏和旁流，而流體橫向沖刷換熱管引起的旋渦，也使流動(dòng)變得更加復(fù)雜。℃）； ——污垢熱阻，㎡16MnR是低碳低合金鋼，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能和制造工藝性能，其強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性、低溫和高溫性能均優(yōu)于相同含碳量的碳素鋼，同時(shí)采用低合金鋼可以減少容器的厚度，減輕重量，節(jié)約鋼材。選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，故，且同上，則計(jì)算厚度為：；設(shè)計(jì)厚度；名義厚度（為向上圓整量）； 經(jīng)檢查，沒有變化，故合適。依據(jù)《過程設(shè)備設(shè)計(jì)》P162 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積計(jì)算： 強(qiáng)度削弱系數(shù)； 接管有效厚度；開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積按下式計(jì)算：； 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍①有效寬度B：②有效高度：（a）外側(cè)有效高度為：；（b）內(nèi)側(cè)有效高度為： ；見《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》P142表166 有效補(bǔ)強(qiáng)面積①殼體多余金屬面積： 殼體有效厚度：則多余的金屬面積為：②接管多余金屬面積： 接管計(jì)算厚度：； 接管多余金屬面積：；③接管區(qū)焊縫面積（焊腳取為6mm）：；④有效補(bǔ)強(qiáng)面積：；所以開孔后不需另行補(bǔ)強(qiáng) 前端管箱開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算 補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)方法判別：①補(bǔ)強(qiáng)判別：根據(jù)GB150表81，允許不另行補(bǔ)強(qiáng)的最大接管外徑是，本開孔外徑為219mm，因此需要另行考慮其補(bǔ)強(qiáng)。查GB1511999 ，換熱管的中心距S=32mm，分程隔板槽兩側(cè)相鄰管的中心距為44mm；同時(shí)，由于換熱管管間需要進(jìn)行機(jī)械清洗，故相鄰兩管間的凈空距離（Sd）不宜小于6mm。 由于所選擇的換熱器是4管程，故管箱選擇為多程隔板的安置形式。 管板設(shè)計(jì) 管板是管殼式換熱器最重要的零部件之一，用來排布換熱管，將管程和殼程的流體分隔開來，避免冷、熱流體混合，并同時(shí)受管程、殼程壓力和溫度的作用。 管板重量計(jì)算管板有固定管板以及活動(dòng)管板，兩者的重量計(jì)算分別如下所示： 固定管板重量計(jì)算 活動(dòng)管板重量計(jì)算： 折流板（依據(jù)GB1511999 P72 ）設(shè)置折流板的目的是為了提高殼程流體的流速，增加湍動(dòng)程度，并使管程流體垂直沖刷管束，以改善傳熱，增大殼程流體的傳熱系數(shù)，同時(shí)減少結(jié)構(gòu)，而且在臥式換熱器中還起支撐管束的作用。=10mm計(jì)算過程如下：，查得； 拉桿與定距管 拉桿的結(jié)構(gòu)形式常用拉桿的形式有兩種：（1） 拉桿定距管結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑大于或等于19mm的管束，（按GB1511999表45規(guī)定）；（2） 拉桿與折流板點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑小于或等于14mm的管束，；（3） 當(dāng)管板比較薄時(shí)，也可采用其他的連接結(jié)構(gòu)。 防沖板 由于殼程流體的，管程換熱管流體的流速，因此在本臺(tái)換熱器的殼程與管程都不需要設(shè)置防沖板。）；；——球冠形封頭的計(jì)算厚度，mm；——球冠形封頭的名義厚度，mm；——封頭材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，Mpa；——焊接接頭系數(shù)。 分程隔板由于是多管程換熱器，故此處需要用到分程隔板。依據(jù)換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)P144接管無補(bǔ)強(qiáng)圈，故應(yīng)按下式計(jì)算：式中：——?dú)こ探庸芪恢米钚〕叽纾琺m； ——補(bǔ)強(qiáng)圈外邊緣至管板與殼體連接焊縫之間的距離，計(jì)算中，?。⊿為殼體厚度，mm），且； ——接管外直徑，mm； ——管板厚度，mm。 管子與管板、折流板連接處的腐蝕換熱管與管板連接部位及管子與折流板交界處都有應(yīng)力集中，容易在張脹管部位出現(xiàn)裂紋，當(dāng)管子與管板存在間隙十，易產(chǎn)生Cl+的聚積及氧的濃差，從而容易在換熱管表面形成點(diǎn)坑或間隙腐蝕。，則其管端外表面也應(yīng)除銹，而且因?yàn)椴捎煤附臃椒?，則管端清理長度應(yīng)不小于管外徑，且不小于25mm。 組裝時(shí)應(yīng)注意：，允許誤差不得大于1mm；兩管板之間長度誤差為177。 殼體的縱環(huán)焊縫殼體的材料為16MnR，其可焊性較好。另一個(gè)可能產(chǎn)生的缺陷是裂紋，如果接頭的化學(xué)成分控制不當(dāng)，熱影響區(qū)過度硬化，結(jié)點(diǎn)處有油污及管子與管板孔配合間隙過大等，都易在焊縫處引起裂紋。 地腳螺栓和墊鐵，螺母與底板間應(yīng)留有1～3㎜的間隙。列管式換熱器是最典型的管殼式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。通過此次設(shè)計(jì)，了解了很多關(guān)于換熱器的知識(shí)，如換熱器的選型，換熱器結(jié)構(gòu)和尺寸的確定，以及計(jì)算換熱器的傳熱面積和流體阻力等等。對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還不了解，不知道查哪些文獻(xiàn)。 鉤圈。 工藝裝備 【中文摘要】介紹了一種適用于中低壓換熱器浮頭管板管頭試壓檢漏的簡易胎具。 偏心力