换热器管板厚度标准

静设备　石油化工设备技术，２００７，２８（１）・４・　Ｐｅｔｒｏ—Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

开大孑Ｌ的换热器管板厚度的近似计算方法　

郭展玲　（天津石化机械制造安装工程公司，天津３００２７１）　

摘　要：运用ＧＢ１５１－１９９９６管壳式换热器》中管板布管区面积相等的原则，将开大孔的环形管板转化为　普通圆形管板进行近似计算，通过对开大孔的环形管板进行定性分析和定量计算以及应力校核，验证了开大　孔的环形管板设计的可靠性、合理性与安全性。　关键词：开大孔的环形管板；近似计算；应力校核；安全性验证　中图分类号：ＴＥ９６６　文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—８８０５（２００７）０１—０００４—０４　

管板是换热器的主要部件之一，用来排布换　热管并起着分隔管程、壳程空间避免冷热流体混　合的作用。在大直径和高压力的场合下，管板的　材料供应、加工工艺、生产周期往往成为整台换热　器生产的决定因素。正确的分析管板的受力状　态，合理地确定管板的厚度，对保证换热器的安全　运转、节约材料、降低成本无疑起着相当重要的作　用。管板计算时通常把管板视为承受均布载荷、　放置在弹性基础上的且受管孑Ｌ均匀消弱的圆平　板。影响管板应力的实际因素有３个：管束对管　板的支撑作用；管孑Ｌ对管板的消弱作用；管板外周　边的固定形式。在实际生产中，由于物料提馏的　精确性，管板上需要开大孔。本文讨论在管板上　开大孔的管板厚度近似计算方法Ｌ１］。　１案例分析　Ｉ．Ｉ设计条件　２００４年，天津石化机械制造安装工程公司为　某化工厂设计的一台甲苯蒸发器，结构如图１所　示，设计参数见表１。　表１　甲苯蒸发器主要参数　项目　壳程　管程　设计压力／ＭＰａ　１．２　０．Ｏ０１　设计温度／℃　２５Ｏ　１２２　最高工作压力／ＭＰａ　１．２　Ｏ　最高工作温度／℃　２５０　１２２　介质　水蒸汽　甲苯和聚苯乙烯　程数　１　１　接头系数　０．８５　０．８５　图１　甲苯蒸发器结构示意　１．２工艺流程　甲苯和聚苯乙烯由Ｂ口进入，经过换热管与　收稿日期：２００６—１Ｏ－１４。　作者简介：郭展玲（１９７９一）女，河南洛阳人。２００２年毕业于　北京石油化工学院化工设备与机械专业，获工学学士学位。　现在天津石化机械制造安装工程公司从事压力容器设计工　作，助理工程师。

GB151 《管壳式换热器》

1 范围

参数

DN≤ 2600mm；≤ 2540（ 100〞）

PN≤ 35 MPa；≤ 20.684（ 3000psi）

p×D≤ 1.75× 104；≤ 1.75×

104（ 105）

A. TEMA 控制壳体壁厚 3〞（ 76mm） 、双头螺柱最

大直径为 4〞（ 102mm） .

2 管壳式换热器类型

2.2 浮头式换热器（图 2）

一端管板与壳体固定连接（夹持式） ，另一端的浮头管板（包括浮头盖、勾圈等）在管

箱内自由浮动。 2.1 固定管板换热器（图 1）

2.3 U 形管式换热器（图 3）

只有一块管板，换热管二端固定在同一块管板上，管板与壳体固定连接（整体或夹持

2.4 填料函式换热器

一端管板与壳体固定连接（夹持式） ，另一端的管板在填料函内自由浮动。图2

适用设备直径在 DN700mm 以下，且操作压力和操作温度也不宜过高，一般用于 p≤

2.0MPa场合。

2）单填料函式换热器（图 5）

在填料内侧密封处，管壳程介质间仍会产生串流现象，不适用管壳程介质不允许混合

的场合。

3）双填料函式换热器（图 6）

该结构以内圈为主要密封，防止内、外漏，而以外圈以辅助密封，防止外漏，且内外

密封圈之间设置泄漏引出管与低压放空总管相连。该结构可用于有毒、易燃、易爆等介质。 3

4 2.6双管板式换热器（图 8）2.5釜式重沸器（图 7）

釜式重沸器是一锥故5 6 每一侧有二块管板，换热管的一端同时与二块管板连接。

7 图8

主要用于管程和壳程之间介质相混合后，将会产生严重后果。但制造困难；设计要求

高。要考虑二块管板温度不同，产生不同热膨胀，从而管板的应力也不一样，易造成换热

管与管板的连接失效。

1）防腐蚀：管程和壳程二介质相混合后会引起严重腐蚀。

2）劳动保护：一程为剧毒介质，渗入另一程会引起系统大面积污染（如波及到冷却或

加热系统） 。

3）安全方面：管程和壳程介质相混合后，引起燃烧或爆炸。

换热器管板焊接工艺

摘要：换热器作为传热设备被广泛用于各个领域，换热管与管板的连接方式有胀接、焊接、胀焊并用等型式，其中焊接是最常用的连接方式，而焊接工艺的好坏，往往决定了换热器的质量优劣和使用寿命。本文重点分析了换热器管板焊接的质量通病、提出了焊接工艺的施工要点，并就焊接变形问题提出了应对措施。

关键词：热换器；焊接；焊接变形

abstract: the heat exchanger as a heat transfer device is

widely used in various fields, expanded joint connection tube

to tube sheet welding, expansion welding and types, including

welding is the most common connection, while the welding

process good or bad, often determines the quality of the pros

and cons and the service life of the heat exchanger. this paper

focuses on a the quality common problem of the heat exchanger

tube sheet welding, construction points of the welding

process, and welding deformation response measures.keywords:

heat exchanger; welding; welding deformation.

中图分类号： tu74 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）

一、换热器管板焊接的质量通病

换热器管板厚度标准

换热器是化工设备中常见的一种设备，用于传热和冷却过程。而换热器管板作为换热器的重要组成部分，其厚度标准对于换热器的安全运行和传热效果起着至关重要的作用。本文将围绕换热器管板厚度标准展开讨论。

首先，换热器管板的厚度标准需满足一定的强度要求。在换热器工作过程中，管板需要承受来自介质压力和温度的作用，因此管板的厚度需要能够承受这些力的作用，确保换热器的安全运行。一般来说，管板的厚度需要满足相关标准和规范的要求，以保证其强度和稳定性。

其次，换热器管板的厚度标准也需要考虑传热效果。管板的厚度会对换热器的传热效果产生影响，过厚或者过薄的管板都会影响换热器的传热效率。因此，在确定管板的厚度标准时，需要综合考虑介质的传热特性、管道的流体动力学特性等因素，以确定最佳的管板厚度，以提高换热器的传热效率。

另外，换热器管板的厚度标准还需要考虑制造工艺和成本因素。过厚的管板会增加材料成本和制造难度，而过薄的管板则可能会影响换热器的安全性和稳定性。因此，在确定管板厚度标准时，需要综合考虑制造工艺的可行性和成本的控制，以确定最经济合理的管板厚度。

总的来说，换热器管板的厚度标准是一个综合考虑多种因素的问题，需要在保证换热器安全运行和传热效果的前提下，兼顾制造工艺和成本因素，确定合理的管板厚度。只有这样，才能保证换热器的正常运行和长期稳定性。因此，在设计和制造换热器时，需要严格按照相关标准和规范要求，合理确定管板的厚度标准，以确保换热器的性能和安全。