【正文】 力均小于3倍的許用應(yīng)力。實際求得的應(yīng)力均較小，滿足設(shè)計要求。所以該換熱器不必設(shè)置膨脹節(jié)。 其他零部件設(shè)計 防沖板考慮到液體對換熱器的影響，在液體進口設(shè)置防沖板，選材為Q235A、F。流體對入口處的管子進行沖擊，引起振動和腐蝕，為保護這部分管子而設(shè)置防沖板。折流板的作用：A. 增加湍流程度，對流傳熱系數(shù)高，加強換熱； B. 支撐管道，防止管道壓彎，并防止振動。它的結(jié)構(gòu)設(shè)計，要根據(jù)工藝過程及要求來確定，常見的折流板的形式有弓形，矩形和圓盤圓環(huán)形。弓形折流板是最為常用的一種形式，其上圓切口大小和板間距的大小是影響傳熱和壓降的兩個重要因素，其中圓缺口切口高度應(yīng)使缺口處流通截面與兩折流板間的流通面積相接近，以減少流通截面變化引起的壓降。一般圓缺切口的高度h?。▇），對于無相變流體，推薦取h/=~。，間隙太小，穿管困難；間隙太大則容易引起旁路泄漏。 該換熱器折流板選用弓形折流板，折流板缺口高度取。折流板的缺口間距取。根據(jù)GB151—1998，折流板的最小厚度取12mm。折流板的外徑取994mm。折流板的開孔直徑的大小為mm。材料為0Cr8Ni9鋼。由于換熱管的直徑為25mm。故拉桿采用拉桿定距的形式按表 ，拉桿選用10根的不銹鋼桿。管子外徑1416192532384557管孔直徑允許誤差 + 0 + 0 + 0公稱直徑〈400400~500500~900900~13001300~17001700~20002000~23002300~2600名義外徑DN6DN8DN10DN12DN14允許誤差 0 — 0 — 0 — 0 — 折流板的最小厚度公稱直徑最大無支承間距300300~600600~900900~12001200~1500〉1500700~900568101216900~150068101216161500~200010121620202000~26001214182022 換熱管最大無支撐間距換熱管外直徑10121416192532384557最大無支撐間距鋼管11001300150018502200250027503200有色金屬管7508509501100130016001900220024002800 拉桿 拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。對于大直徑的換熱器，在布管區(qū)內(nèi)或靠近折流板缺口處應(yīng)不止相當(dāng)數(shù)量的拉桿，常用拉桿的形式有拉桿定距管結(jié)構(gòu)和點焊結(jié)構(gòu)。拉桿定距管結(jié)構(gòu)適用與換熱管外徑大與或等于19mm的管束，拉桿與折流板點焊結(jié)構(gòu)適用與換熱管外徑小于等于14mm的管束。 拉桿數(shù)量公稱拉桿400400~700700~900900~13001300~15001500~18001800~20002000~230010461012161824281244810121418201644668101214由于換熱器的直徑為32mm，故拉桿采用拉桿定距管的形式，按表56拉桿選用4根12的不銹鋼桿，實際使用中為安全起見選用6根12的不銹鋼拉桿。 支座鞍式支座臥式容器的支座應(yīng)用最普遍，而且有標準可查的是鞍式支座，簡稱鞍座。鞍座的標準曾作過無數(shù)次修訂，因而日臻完善，下面介紹的是現(xiàn)行的鞍座標準中的主要內(nèi)容。鞍座的結(jié)構(gòu)旅行，應(yīng)提及以下五點。a) 鞍座有焊制與彎制之分，焊制是由底板、腹板、筋板和墊板四種板組焊而成。彎制鞍座與焊制鞍座的區(qū)別僅僅是腹板與底板是由同一塊鋼板彎出來的，這二板之間沒有焊縫，只有DN900mm的鞍座才有彎制鞍座。這四種板的厚度以及筋板的數(shù)目和支座的高度，決定著鞍座的最大允許載荷。b) 由于同一直徑的容器長度有長有短、介質(zhì)有輕有重，因而同一DN的鞍座按其允許承受的最大載荷考慮，有輕型和重型之分。對于DN〈900mm的鞍座，由于容器的直徑較小，支座按輕型與重型區(qū)分后，其四板的尺寸差別不大，所以DN900 mm的鞍座，只有重型，沒有輕型。c) 鞍座大都帶有墊板，但是對于DN900mm的鞍座也有不帶墊板的。d) 為了使容器的壁溫發(fā)生變化時能夠沿軸線方向自由伸縮，鞍座的底板有兩種，一種底板上的螺栓孔是圓形的，另一種底板上的螺栓孔是長圓形的。安裝時，F(xiàn)型鞍座是被底板上的地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上的成為固定鞍座，S型鞍座地腳螺栓上則使用兩個螺母，先擰上去的螺母擰到底后倒退一圈，再用第二個螺母鎖緊。這樣當(dāng)容器出現(xiàn)熱變形時，S型鞍座可以隨容器一起做軸向移動，所以S型鞍座屬活動鞍座。為了便于S型鞍座的軸向滑動，如果容器的基礎(chǔ)是鋼筋混凝土?xí)r，S型鞍座的下面必須安裝基礎(chǔ)墊板。e) 當(dāng)容器置于鞍座上時，鞍座的約束反力將集中作用于容器的局部器壁上，引起該處器壁內(nèi)復(fù)雜的而且是相當(dāng)大的局部應(yīng)力，這些應(yīng)力除了與筒壁的厚度和鞍座的位置有關(guān)外，鞍座包角的大小對鞍座邊角處器壁內(nèi)的應(yīng)力有相當(dāng)大的影響，增大鞍座包角可減少該處的應(yīng)力。增大鞍座包角，從鞍座看是提高了鞍座的承載能力，而更基本的是減小了容器筒體在支座反力作用下，器壁內(nèi)的局部應(yīng)力。選用鞍座應(yīng)考慮以下問題。（1） A型B型的選擇 DN〈900mm的鞍座只有重型，所以DN1000mm的鞍座才有輕、重型的選擇問題。 選擇的依據(jù)是：鞍座的實際承受的載荷應(yīng)小于鞍座的允許載荷。在確定鞍座實際承受的載荷時，應(yīng)將水壓試驗時容器及介質(zhì)的總重可能最大的情況考慮進去。（2） 鞍座是否帶墊板 DN1000mm的鞍座都帶墊板。DN900mm的鞍座符合以下條件之一時，也必須設(shè)置墊板。1) 容器筒體的有效厚度小與或等于3mm時；2) 容器筒體鞍座處的周向應(yīng)力大于規(guī)定值時；3) 容器筒體有熱處理要求時；4) 容器筒體與鞍座間溫差大于200度時；5) 容器筒體材料與鞍座材料的化學(xué)成分與力學(xué)性能相差較大時。不銹鋼筒體配用碳鋼鞍座時，鞍座必須配制用相同不銹鋼材料制造的墊板。（3）鞍座的定位鞍座的位置應(yīng)盡可能靠近封頭?；瑒影白陌惭b定位還要考慮容器使用時是受熱伸長還是降溫收縮，并根據(jù)此來判斷底板的長螺孔的位置。（4）鞍座標記當(dāng)鞍座高度h，墊板厚度，滑動支座螺孔長度不取標準值時，應(yīng)在上述標記后依次加標：h= ，= 。本設(shè)計中，由于換熱器采用臥式擺放，設(shè)備上無偏心載荷，且設(shè)備安裝在室內(nèi)，無需計算風(fēng)載荷，為此選用支座時僅考慮設(shè)備的質(zhì)量。第四章 制造工藝 筒體換熱器筒體的橢圓度要求較高，必須保證殼體與折流板之間有合適的間隙。如太大就要影響換熱效果，太小就要增加裝配的難度。切割好的鋼板應(yīng)根據(jù)鋼板厚度、操作壓力高低選定破口形式進行邊緣加工。① 矯形和凈化 ② 劃線 ③ 下料 ④ 刨邊 ⑤ 筒體校圓 ⑥ 焊縫檢驗 ⑦ 筒體組對 ,圓軸度⑧ 環(huán)縫檢驗 橢圓形封頭封頭和管箱的厚度一般不小于殼體的厚度。由于焊接應(yīng)力較大，故管箱和封頭法蘭等焊接后，須進行消除應(yīng)力的熱處理，最后進行機械加工。 ① 矯形和凈化 ② 劃線 ③ 下料 ④ 沖壓成形，檢驗 ⑤ 開坡口，清渣，除銹 ⑥ 對橢圓度，形狀，外觀的檢驗 管板為了保證順利穿管，必須使折流板的管孔和管板的管孔中心 ① 劃線，下料 ，標記確認 ，消除溶渣 ② 車削加工 Ⅰ. Ⅱ.管板外徑公差 Ⅲ. Ⅳ.管板厚度公差+ ③ 劃線鉆孔 ：管孔和拉桿，螺紋孔位置線 ，校正，固定在一起，同時鉆管孔 ，雙面倒角 ④ 檢驗 ， ，且不超過5個 ，任意兩螺栓孔弦長公差為⑤ 刨管程槽 管子 直管一律采用整根管子而不允許有接縫。管子應(yīng)該進行校直，管子兩端須用磨管機清除氧化皮、鐵銹、及污垢等雜質(zhì)直至露出金屬光澤。除銹長度不小于兩倍管板厚度。當(dāng)管子與管板的連接采用脹接工藝時，管端硬度應(yīng)低于管板硬度。① 原材料檢驗 ，裂紋，壓扁等缺陷 ② 切管，校直 ， Ⅰ.外徑偏差 Ⅱ.壁厚偏差 ③ 單管試壓 ,要求試壓, ④ 磨管 ,污垢,使出現(xiàn)金屬光澤 管箱組裝 ①清點零件。 ②組焊。 ，法蘭密封面應(yīng)垂直于主軸中心線。 。 “焊接工藝”為準。 Ⅰ.焊縫外觀，幾何尺寸檢驗。 Ⅱ.無損探傷按“產(chǎn)品工藝說明卡” ③劃線，開孔。 。 。 ，除熔渣。 ④組焊接管法蘭。 。 ，短殼組焊要求。 Ⅰ.法蘭螺栓孔跨中分布。 Ⅱ.接管法蘭的伸出長度按圖紙。 Ⅲ.接管法蘭封面必須平行于短殼。⑤熱處理。 “熱處理工藝術(shù)”要求進行。 ⑥法蘭密封面的機械加工。⑦檢驗。 整體組裝封頭管箱與筒體組裝時須注意法蘭螺栓的緊固程序，尤其是高壓大直徑的換熱器。①清點零件。 ②外殼組焊。 。 Ⅰ.法蘭螺栓孔跨中均勻分布。 Ⅱ.接管法蘭封面必須垂直于筒體主軸中心線。 。 。 。 ，其開孔直徑。 。 。 ③檢驗。 ④組裝管束。 ⑤組裝管板。 ⑥涂漆。 ⑦銘牌安裝。⑧產(chǎn)品最終檢驗。 涂漆工藝 ①涂漆的品種：底漆，紅丹防銹漆。②涂漆質(zhì)量：具有出廠合格證，對于超過貯存期的油漆須經(jīng)過檢驗部門鑒定合格方可使用。 ③容器表面質(zhì)量要干燥，對油污，鐵銹，焊接飛濺物及其它影響油漆質(zhì)量的雜物應(yīng)清除。 ⑤容器表面的漆膜應(yīng)均勻，不應(yīng)有氣泡，龜裂和剝落等。 ⑥容器出廠時應(yīng)檢查油漆質(zhì)量，必要時可做修改。 焊接工藝①施工人員應(yīng)嚴格按照圖紙及焊接工藝規(guī)程的要求進行施焊。②一般DN≥1000,≥8的容器A, B類焊縫可優(yōu)先使用自動焊。DN≥600,≥8的容器A, B類焊縫，外圈可使用自動焊，內(nèi)圈使用手工焊。③A, B類焊縫的余高,對碳鋼和常用不銹鋼按規(guī)定操作。④焊前用焊口檢測面檢查焊縫坡口，鈍邊間隔是否符合工藝要求，并清理坡口兩側(cè)的銹蝕等污物，然后按圖間隔點圓。⑥產(chǎn)品試板在縱縫一端的延長部位與縱縫同時施焊，凡是縱縫對焊縫均順在兩端加引弧和熄弧板。 ⑦焊縫坡口單道矩弧施焊，反而焊完后，正面碳弧氣泡清根，再用磨光機打磨坡口兩側(cè)的氧化皮封底，施焊后各層間的溶渣及焊接飛濺物要仔細清理干凈。 ⑧焊完后自檢，及時清除飛濺物，合格后打上施焊人，鋼號。 ⑨外觀檢查合格后，做射線探傷，其中A，B類焊縫據(jù)JB473094標準Ⅲ級合格，C，D類按JB473094Ⅰ級合格。 ⑩試板拍片，按JB473094標準Ⅲ級合格。換熱管以及筒體，小部件等根據(jù)不同的環(huán)境選擇合理的材料。 參 考 文 獻[1] GB1501998，鋼制壓力容器[2] GB1511999，管殼式換熱器[3] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，中國勞動社會保障出版社，1999年[4] JB/T4700~47072000 壓力容器法蘭[5] JB/T471892 管殼式換熱器用金屬墊片[6] JB/T471992 管殼式換熱器用纏繞墊片[7] JB/T472092 管殼式換熱器用非金屬墊片[8] 賀匡國 主編 化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊. 化學(xué)工業(yè)出版社[9] JB/T47362002 補強圈[10] JB/T47462002 鋼制壓力容器用封頭[11] HG20592~2063597 鋼制管法蘭、墊片、緊固件[12] HG205801