浮头换热器结构设计要点.docx
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浮头换热器结构设计要点
浮头换热器
结构设计常用要点汇总
(根据标准和手册综合整理)
(碳钢、卧式、内导流)
2011-11-11
目录
一、换热管————————————————————————————3
二、筒体、隔板————————————————————————————3
三、法兰——————————————————————————————3
四、缠绕垫片————————————————————————————3
五、双头螺柱/带肩双头螺柱/支耳————————————————————4
六、管板结构————————————————————————————5
七、钩圈与浮动管板——————————————————————————8
八、折流板与支持板——————————————————————————9
九、拉杆——————————————————————————————10
一十、滑道———————————————————————————————10
一十一、内导流筒与防冲板———————————————————————11
十二、防短路结构—————————————————————————12
十三、排液(排气)口—————————————————————————13
十四、吊耳与顶丝——————————————————————————14
附件1:
Ⅰ级管束的管板管孔/折流板管孔—————————————————15
附件2球面封头半径SR尺寸—————————————————————15
附件3隔板槽处管孔中心距—————————————————————15
附件4关于螺纹的一般要求—————————————————————15
附件5关于技术要求—————————————————————15
附件6分程隔板密封面加工——————————————————————16
一、换热管(冷拔管)
1.常用规格(PN≤6.4MPa):
φ25x2.5φ19x2;常用材料:
10#、20#
外径偏差:
±0.3(GB/T8163-2008)------仅为Ⅱ级管束(±0.2为Ⅰ级)
普通级:
±0.2高级:
±0.15(GB9948-2006)----均为Ⅰ级管束
可见,GB9948中普通级已达到GB151中高精度要求
2.长度L:
3、4.5、5、6、7.5、9、12m
3.管心距:
规格φ25x2.5φ19x2
管心距3225
分程隔板处44(转角正方形取32x2-1/2=45.25)38
4.换热管数据:
规格质量Kg/m外表面积m2/m内表面积m2/m内截面积cm2
φ25x2.51.3900.07850.06283.142
φ19x20.8380.05970.04711.767
5.换热管伸出管板最小长度(强度焊):
规格φ25x2.5φ19x2
长度21.5
二、筒体、分程隔板
1.筒体规格:
1)无缝钢管制筒体:
DN300(φ324)
2)钢板制筒体:
DN400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800。
2.筒体最小厚度(C2=1mm):
DN400~≤700>700~≤1000>1000~≤1500>1500~≤2000
8101214
3.分程隔板最小厚度(分程隔板排净孔φ6)
DN≤600>600~≤1200>1200~≤2000
81014
三、法兰(以DN1200PN2.5为例):
位置
管箱法兰
管箱侧法兰
外头盖侧法兰
外头盖法兰
公称直径
DN=Di
DN=Di
DN=Di
DN=Di+100
法兰形式
长颈对焊
长颈对焊
长颈对焊
长颈对焊
密封面
凹面
凹面
凸面
凹面
法兰标准
JB/T4703-2000
JB/T4703-2000
JB/T4721-92
JB/T4703-2000
法兰标注
FM1200-2.5
FM1200-2.5
T1200-2.5
FM1300-2.5
四、缠绕垫片(以DN1200PN2.5为例)
注:
1.外头盖垫片仍标注壳程直径1200。
2.垫片标准:
JB/T4719-92
五、双头螺柱/带肩双头螺柱/支耳
1.双头螺柱
1)材料:
浮头螺柱40Cr,其余40MnB;螺母35#
2)标准:
JB/T4707-2000
3)标注举例:
双头螺柱M27x320-A(或B)A—等径;B—中间(光杆)缩径
2.带肩双头螺柱
1)数量:
DN≤800>800
2个4个
2)结构(其余尺寸按JB/T4707-2000螺柱标准)
3)支耳
六、管板结构
1.固定管板外径、密封尺寸
2.Ⅱ级管束管孔、隔板槽(强度焊、Ⅰ级管束见附件)
1)φ25x2.5换热管:
a)φ19x2换热管:
3)换热管与管板连接(强度焊+贴胀)
4)隔板槽尺寸
注:
隔板槽两侧管间距见附录3
3.浮动管板
1)外形尺寸
注:
1.b2=bn+1.5;
2.b1仅决定管板尺寸,与垫片外径并不严格一直,但不影响设计;
3.bn不是实际垫片宽度,而是垫片被压紧部分的宽度;
4.管板密封面内直径按实际垫片内经-3mm;
2)细部结构
注:
1.球面封头半径SR数值按GB151表46(见附件2)
2..管板密封面内直径按实际垫片内经-3mm;
3.bn不是实际垫片宽度,而是垫片被压紧部分的宽度;
七、钩圈与浮头法兰:
钩圈与浮头法兰连接螺柱孔(n-φ)
DN
PN
400
500
600
700
800
900
1.0
16-φ23
20-φ23
24-φ23
1.6
16-φ23
24-φ23
28-φ23
36-φ23
2.5
20-φ18
20-φ23
24-φ23
32-φ23
28-φ27
36-φ27
4.0
20-φ23
28-φ23
28-φ27
36-φ27
48-φ27
44-φ30
DN
PN
1000
1100
1200
1300
1400
1600
1.0
28-φ23
32-φ23
36-φ23
44-φ23
32-φ27
40-φ27
1.6
40-φ23
32-φ27
40-φ27
44-φ27
52-φ27
48-φ30
2.5
44-φ27
52-φ27
44-φ30
52-φ30
60-φ30
60-φ33
4.0
52-φ30
48-φ33
56-φ33
八、折流板与支持板
1.管孔(以下为Ⅱ级,Ⅰ级管束见附件)
φ25x2.5换热管φ19x2换热管
2.直径及缺口尺寸
3.折流板最小厚度(板间距>300~≤600)
DN400~≤700>700~≤900>900~≤1500>1500~≤2000
56810
4.管束尾部宜设置环形支撑板。
5.设置内导流筒的第一块折流板应设计成异型或环形折流板(见内导流筒一节)。
九、拉杆规格及数量
1.拉杆规格及数量
DN
300
~700
≥700
~900
≥900
~1300
≥1300
~1500
≥1500
~1800
≥1800
~2000
≥2000
换热管
拉杆
φ25
φ16
4
6
6
8
10
12
14
φ19
φ12
4
8
10
12
14
18
20
2.拉杆尺寸
拉杆
La
Lb
φ16
20
≥60
φ12
15
≥50
6.拉杆在管板开孔
L2=1.5dn
十、滑道
十一、内导流筒与防冲板(尺寸见第一图)
常用厚度4mm
1.内导流筒
要求:
πdS≥(D2-d2)π/4
异型折流板与环形折流板示意图:
2.防冲板(尺寸见第一图)
最小厚度:
5mm
十二、防短路结构
十三、排液(排气)口
垫片
十四、吊耳(组合件质量)30Kg时设置)与顶丝
附件1:
Ⅰ级管束的管板管孔/折流板或支持板管孔
单位:
mm
管板管孔
折流板或支持板管孔
管规格
φ25
φ19
φ25
φ19
管孔径
φ25.25
φ19.25
φ25.4
φ19.4
允许
偏差
+0.15
0
+0.30
0
附件2:
浮头盖球面封头半径SR
单位:
mm
壳体直径
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
SR
300
400
500
600
700
800
900
1000
壳体直径
1400
1600
1800
SR
1100
1300
1400
附件3:
隔板槽处管孔中心距
隔板槽处管孔中心距Sn
管规格
φ25
φ19
Sn
441)
38
允许
偏差
+0.15
0
注1):
φ25换热管,转角正方形排列时,其间距为Sn=32x2-1/2=45.25
即32x32正方形的对角线长度。
附件4:
关于螺纹:
M6x1
M8x1.25
M10x1.5
M12x1.75
M16x2
M20x2.5
M24x3
M30x3.5
M36x4
M42x4.5
M48x5
M56x5.5
M64x6
M72x6
M76x6
M80x6
M90x6
M100x6
M110x6
a)优选螺距(普通螺纹基本尺寸GB/T196-2003)
b)普通螺纹公差与配合(GB/T197-2003)用于拉杆、顶丝等
中等精度:
外螺纹:
6g
内螺纹:
6H
如配合:
M24-6H/6g
c)管咀、管塞螺纹:
应符合GB7307-2001《55°非螺纹密封的管螺纹》的要求
外螺纹要求标注公差等级A/B;A---精度高;B------精度低;如G1/2B
附件5.关于技术要求
a)化工设备图样技术要求(TCED41002-2000)
b)GB-T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差
c)GB-T1184-1996形状和位置公差未注公差值
附件6.分程隔板密封面加工