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換熱器材質(zhì)選擇
換熱器選材應(yīng)考慮以下條件：設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、介質(zhì)特性及操作特點(diǎn)；鋼材的力學(xué)、物理性能和化學(xué)成分；鋼材的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理性能等；容器的制造工藝；經(jīng)濟(jì)合理性(材料的價(jià)格、制造費(fèi)用)；換熱器的設(shè)計(jì)使用壽命。
換熱器用鋼的標(biāo)準(zhǔn)、冶煉方法、熱處理狀態(tài)、許用應(yīng)力、無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)項(xiàng)目均應(yīng)按GBI50．201l《壓力容器》及其附錄的規(guī)定。綜上，本設(shè)備管箱鋼板用材選擇15CrMoR堆焊不銹鋼；管板及設(shè)備法蘭用材選擇l5CrMo鍛件堆焊不銹鋼，鍛造級(jí)別為Ⅳ級(jí)；換熱管材料選用0Crl8Ni10Ti；殼程筒體材料選用Q345R。
換熱器管箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)換熱器的前端管箱宜設(shè)計(jì)成如圖2所示封頭管箱結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：制造簡(jiǎn)易，造價(jià)較低，便于換熱器管箱積垢的清理，且安全性較高。
設(shè)備法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于管程介質(zhì)具有強(qiáng)腐蝕性，故與介質(zhì)接觸的材料必須采用防腐蝕的不銹鋼材料。由于不銹鋼材料的許用應(yīng)力值相對(duì)較小，若設(shè)備法蘭采用純不銹鋼鍛件，將造成法蘭體積過(guò)大，不利于節(jié)約材料。綜上，法蘭材料采用低合金鋼加堆焊結(jié)構(gòu)，法蘭的結(jié)構(gòu)參照NB／T47023．2012《長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭》進(jìn)行設(shè)計(jì)。法蘭結(jié)構(gòu)如圖3所示。
換熱器殼程及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于釜式換熱器的殼程帶有蒸發(fā)空間，所以殼程的內(nèi)徑大于管程的內(nèi)徑，其間采用單斜錐體過(guò)渡。其結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。
換熱管排管設(shè)計(jì)換熱管常見(jiàn)的排列方式主要有三角形排列和正方形排列兩種形式。三角形排列適宜于殼程介質(zhì)較清潔，不易結(jié)垢且換熱管外不需要清洗的固定管板換熱器；正方形排列一般多用于需對(duì)換熱管外進(jìn)行清洗的浮頭換熱器或U形管換熱器。本設(shè)備選用三角形排列。換熱管排列示意圖6。
接管開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)形式接管開(kāi)孔的補(bǔ)強(qiáng)方式主要有補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)和整體補(bǔ)強(qiáng)(即增加筒體或封頭的壁厚、整體鍛件或厚壁管結(jié)構(gòu))。本設(shè)備由于設(shè)計(jì)壓力較大且殼體厚度較厚，故采用整體鍛管結(jié)構(gòu)。
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