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探讨双管板 式换热器下管板与管 束连接方法


作者:www. 来源:www. 日期:2016/8/26 9:02:42 点击率:

 

探讨双管板式换热器 下管板与管 束连接方法
 
   在化工生产 中为了防腐蚀、污垢;催化剂中毒、还原反应;产品不纯或出于劳动保护、安全等方面的要求,对一些换热器常采用双管板结构来解决这个问题。目前国内设计、制造此类设备的下管板与管束的连接方式基本上采用的都是强度胀 接。但在实际使用中一旦产生应力松弛,常常在此部位引发泄漏,而且无法修复,影响生产。
 
    另外,在制 造时也有诸多不利因素:由于双管板之间的距离大,给胀管器的设计和制造带来一定的困难;强度胀接时要求换热管的硬度小于管板的硬度HB30左右,当管 子和管板采用同一材质时,又不能用管端局部退火的方式来降低管子硬度的情况时,这一硬度差很难达到,胀接质量也就难以保证;管板加工槽时,虽然有特定的专用工具,但生产中经常出现排屑不畅,很费时;采用胀接时,管 板的最小厚度除满足结构设计和制造的要求外,用于易燃、易爆及有毒介质工况时,应不小于换热管的外径,这对于压力不高,直径较小,管板计算厚度较薄时显然是增加了设备的成本,至于复合管板的厚度更是高于采用焊接时 的要求;强度胀接时管子的外径和管孔的内径之间的配合要紧,这样管子外径尺寸的精度和管孔的精度都要提高,增加了制造难度;强度胀接完全靠试胀、经验而成,容易使管子产生过胀,严重时只能重新制造,造成材料的损失 、工时的浪费。
 
   为了克服上 述弊病,我们曾在设计、制造时就尝试将下管板与管束的连接由传统的强度胀接改为焊接。因为在强度焊接时,有合格的焊工、严格的工艺规程,焊接质量易于保证,即使不合格返修也方便,而且按GB151-1999管壳式换热 器规定强度焊接的适用范围也较宽。这些换热器经一段时间的运行来看,效果较为理想。
 
   双管板换热 器的制造特点该类换热器的上下管板在加工时,一般采用重叠钻孔,钻孔在管板上钻孔时,上下管板相同位置上的管孔,可能会发生位移面产生错孔现象,另外由于相邻两管板上的温度不同,管板径向变化也不同,就会在管板上 产生横向剪切力和弯曲力,将影响管子与管板连接处的强度及密封性能,以致引起泄漏现象。对于双管板结构的换热器来说,对钻孔产生的错位和温度的影响可以通过两管板之间适当的间隙G来控制。因 此,不论采用何种方法制造,首要的问题就是要确定G值。为常见 的双管板换热器式换热器中的有关规定。
 
   但当管板与 管子采用焊接时,换热管中心距要加大,否则因焊条角度不合适将难以焊接,而间隙G与中心距就 是两个互动的参数,无法直接算出,只能通过多次的试算,且需焊工的配合,才能最终确定,这也是不常采用这种方法的原因之一。我公司从*的换热管mm(c)U形管式结构  (d)U形管式结构 3双管板换热 器的间隙G与中心距的 确定双管板换热器在20°C环境下安装 时G可通过下式 进行计算:T一壳程管板 的温度,°C;at―管程管板在 20t°C之间的线膨 胀系数,由上式可见对于某一换热器而言,当管子的中心距和排列方式确定后,外圈列管的外切圆尺寸就一定,按照上式就能算出间隙G的尺寸。而 中心距的大小按照下管板与管子连接方式的不同而不同,采用强度胀接时的中心距可参照GB151-1999《管壳1998年开始,设 计生产了数台双管板换热器,其中有易燃、易爆介质,也有毒性程度为极度、高度危害的介质,工作压力达0.7MPa,下管板与 管子都是采用焊接方法制作的,实践证明,它们既降低了生产成本又满足了工艺要求,使用效果良好。现将有关技术参数归纳介绍如下:4结束语很明 显双管板换热器的下管板与管子采用焊接后会使管子的中心距增加,从而使设备的直径加大,成本有所增加,但它的优势易于检修。特别是间隙G不是较大的 情况下,特殊工况下,胀焊并用,效果更佳。
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