GBT_151_2014_热交换器讲解

热交换器戴季煌热交换器2015.01第一部分GB151-20141.修改了标准名称,扩大了标准适用范围:1.1提出了热交换器的通用要求,也就是适用于其他结构型式热交换器。并对安装、使用等提出要求。1.2规定了其他结构型式的热交换器所依据的标准。2.范围:GB151-201X《热交换器》规定公称直径范围(DN≤4000mm,原为2600mm)、公称压力(PN≤35MPa)及压力和直径乘积范围(PN×DN≤2.7×104,原为1.75×104)。并且管板计算公式推导过程的许多简化假定不符合。也给制造带来困难。TEMA控制壳体壁厚3〞(76mm)、双头螺柱最大直径为4〞(102mm)。3.术语和定义3.1公称直径DN3.1.1卷制、锻制、圆筒以圆筒内直径(mm)作为换热器的公称直径。3.1.2钢管制圆筒以钢管外径(mm)作为换热器的公称直径。3.2公称长度LN以换热管的长度(m)作为换热器的公称长度,换热管为直管时,取直管长度;换热管为U形管时,取U形管的直管段长度。3.3换热面积A3.3.1计算换热面积换热面积是以换热管外径为基准,以二管板内侧的换热管长度来计算换热面积,计算得到的管束外表面积(m2);对于U形管换热器,一般不包括U形管弯管段的面积。当需要把U形弯管部分计入换热面积时,则应使U形端的壳体进(出)口安装在U形管末端以外,以消除U形管末端流体停滞的换热损失。3.3.2公称换热面积公称换热面积是将计算面积经圆整后的换热面积(m2),一般取整数。4.工艺计算(新增加)4.1设计条件(用户或设计委托方应以正式书面形式向设计单位提出工艺设计条件),内容包含4.1.1操作数据:包括流量、气相分率、温度、压力、热负荷等;4.1.2物性数据:包括介质密度、比热、粘度、导热系数或介质组成等;4.1.3允许阻力降;4.1.4其他:包括操作弹性、工况、安装要求(几何参数、管口方位)等。4.2选型应考虑的因素4.2.1合理选择热交换器型式及基本参数,满足传热、安全可靠性及能效要求;4.2.2考虑经济性,合理选材;4.2.3满足热交换器安装、操作、维修等要求。4.3计算热交换器工艺计算时应进行优化,提高换热效率,满足工艺设计条件要求。需要时管壳式热交换器还应考虑流体诱发振动。5.设计参数5.1压力5.1.1压差设计同时受管、壳程压力作用的元件,当能保证制造、开停工、及维修时都能达到按规定压差进行管、壳程同时升、降压和装有安全装置时,方可按元件承受的压差设计。5.1.2真空设计真空侧的设计压力,应按GB150的规定,当元件一侧受真空作用,另一侧受非真空作用时,其设计压力应为两侧设计压力之和,即为最苛刻的压力组合。5.1.3试验压力试验压力pT=1.25[σ]/[σ]t,当容器元件所用材料不同时,应取各元件材料的[σ]/[σ]t比值中最小者。外压容器和真空容器以内压进行压力试验。1)当pt<ps时,各程分别按上述办法试压。当pt(或ps)为真空时,则ps+0.1(或pt+0.1)再乘以规定值。2)当pt>ps时,壳程试验压力按管程试验压力。5.2温度5.2.1设计温度换热器在正常的工作情况下,设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的温度平均值),它与设计压力一起作为设计载荷条件,设计温度不得低于元件金属在工作状态下可能达到的最高温度,对于0℃以下的金属温度,设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。管程设计温度是指管程的管箱设计温度。非换热管的设计温度。对于同时受两程温度作用的元件可按金属温度确定设计温度,也可取较高侧设计温度。在任何情况下元件金属的温度不得高于材料允许使用的温度。5.2.2元件金属温度确定。5.2.2.1传热计算求得1)换热管壁温tt热流体热量通过管壁传给冷流体(图1)。换热管壁温tt(1)2)壳体圆筒壁温ts图1壳体圆筒壁温计算与换热管壁温相同,不同的地方圆筒外为大气温度,有保温的基本是圆筒外壁温度。5.2.2.2已使用的同类换热器上测定5.2.2.3根据介质温度并结合外部条件确定。6.厚度附加量6.1钢材厚度负偏差6.2腐蚀裕量的规定根据预期的容器寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定。各元件受到的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量,(表1)。表1腐蚀率无腐蚀轻微腐蚀有腐蚀严重腐蚀毫米/年<0.050.05~0.50.5~1.5>1.56.3腐蚀裕量的考虑原则6.3.1各元件受到的腐蚀程度不同时,可采用不...

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