过程装备智能制造基础 课件 08 管壳式换热器.pptx

第8章

管壳式换热器;

管壳式换热器结构

主要零部件制造

管束的组装

整体装配技术要求

热处理与无损检测要求

耐压试验工序

………

换热器的泄漏试验

……;

西岁交通大学

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管壳式换热器;

管壳式换热器结构;

式、双管板式、薄管板式、涡流热膜换热器等

冷流体走管内，热流体经折流板走管外，冷、热流体通过间壁换热。;

·根据结构特点可分为固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式、釜式重沸器、滑动管板

式、双管板式、薄管板式、涡流热膜换热器等。;

·流体流经换热管内的通道及与其相贯通部分称为管程；流体流经换热管外的通道及与其相

贯通部分称为壳程。

·管程结构主要由换热管、管束、管板等元件组成。

·壳程主要由壳体、折流板或折流杆、支持板、纵向隔板、拉杆、防冲挡板等元件组成。;

I(或Ⅱ)

采用碳素、低合金钢管做换热管时，其管束分I、Ⅱ两级：I级管束，Ⅱ级管束

管/壳程数，单壳程时只写M

LN—换热管公称长度(m),d—换热管外径(mm)

公称换热面积(m2)

管/壳程设计压力(MPa);

法兰、封头

与筒体组焊

环缝焊接

及无损检测

划开孔线、

切割接管孔

接管法兰及补强圈与壳体组焊

补强圈信号孔通压缩空气检漏

组焊隔板

管箱法兰面二次加工;

管壳式换热器的

主要零部件制造;

筒体制造过程

定料

检验;

(1)内直径允许偏差：外圆周长允许上偏差为10mm;下偏差为零。

(2)圆度允许偏差：圆筒同一截面上最大内径与最小内径之差应不大于该截面公称直径DN的0.5%。

(3)直线度允许偏差

检查直线度时应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位测量。

凡是有碍管束拆装的壳体内壁焊缝余高均应磨至与母材表面平齐。;

管板多数为圆形，其上钻有多孔。固定管板工作时承受管程与壳程的压力差，以及和管箱

法兰的连接力，受力情况较为复杂，还需要保证与管道连接的严密性。

(1)公称厚度选取

·大直径管板除法兰密封面外大部分面积不加工。板料可按管板的公称厚度选取。

(2)管???——尺寸

·为穿管方便，折流板、支持板的孔可比管孔略大，允许偏差也可略大，但不能相差太多，以免大量介质从环形间隙流过。;

式中：S——换热管中心距，mm;

d?——管孔直径，mm;

△?——孔桥偏差，△?=2△?+C,mm;

当d16mm时，△?=2A?+0.51mm;

当d≥16mm时，△?=2△?+0.76mm;

△?——钻头偏移量，△?=0.041×δ/d,mm;

d——换热管外径，mm;

δ——管板厚度，mm。;

·大直径换热器及蒸发设备的管板由于板材尺寸限制，只能由几块拼接。块数取决于排料方法。

为尽量减少余料应选择最经济的布置方案。

·下料之后，用自动焊、X形坡口手工电弧焊或电渣焊将各块拼焊成整块板坯，然后修平焊缝

加强部分并钻孔。;

口管板属于典型的群孔结构。单孔质量的好坏决定了管板的整体质量，有时甚至会影响整台热

交换器的制造和使用，因此管板孔的加工是非常重要的一道工序。;

3.管孔加工

口如使用摇臂钻床，加工过程如下：根据划线或利用钻模先钻出φ10mm,

再钻透并扩孔，加工胀接(强度胀)槽，绞孔。;

口由轧制板材制造。最常用的是弓形折流板，圆缺高度取20%～45%的圆筒内直径。

口弓形折流板下料：除在直径方向留出一定的加工余量外，还要求按整圆下板坯料。

口钻孔时将圆板坯料按8~10块组成一叠，边缘点焊，涂油漆做好标记。然后，各折流板按组

叠的顺序，分别将其对应剪切成弓形，以避免孔间相对位置改变而造成较大安装误差。;

1;

》8.2.3管箱组焊

1.管箱组焊一般的工艺流程

筒体和封头组焊;

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26;

√分程隔板与管箱内壁应采用双面连续焊，

最小焊脚尺寸为3/4倍的隔板厚度。

√必要时，隔板边缘应开坡口。

√允许采用与焊接连接等强度的其他连接

方式。;

·管板上存在分程隔板槽以形成密封，槽深应

大于垫片厚度。

·隔板槽密封面应与环形密封面平齐。

·分程隔板端部的厚度应比对应的隔板槽宽度

小2mm,隔板端部需要削薄。

·多管程的隔板槽倒角不应妨碍垫片的安装。;

》》8.2.3管箱组焊

3.分程隔板;

·同一根换热管，直管对接焊缝不得超过一条，U形管不得超过两条；

·包括至少50mm直管段的U形管段范围内不得有拼接接头；

·最短管长不应小于300mm,且应大于管板厚度50mm