现代过程装备制造技术典型压力容器精要.ppt

* * * * * * 8.1.2 结构特点与应用 U形管式换热器 优点：一端可自由伸缩，不产生热应力；管束可以抽出，管内外均易清洗；结构简单，价格便宜，承受能力强。 缺点：管内清洗不如直管方便；管板布管少；物料分布不均，影响传热效果；U形管不易更换。 适用场合：特别适用于管内走清洁而不易结垢的高温、高压、腐蚀性大的物料。 8.1.2 结构特点与应用 填料函式换热器 优点：结构简单，加工制造方便，造价低，管内和管间清洗方便。 缺点：填料处易泄漏。 适用场合： 4MPa 以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介质，使用温度受填料的物性限制。 种类 优 点 缺 点 固定管板式 结构较简单，造价较低，相对其它列管式换热器其管板最薄。 管外清洗困难； 管壳间有温差应力存在； 当两种介质温差较大时必须设置膨胀节。 浮头式 一端管板固定，另一端管板可在壳体内移动；管壳间不产生温差应力；管束可抽出，便于清洗。 结构较复杂，金属耗量较大； 浮头处发生内漏时不便检查； 管束与管体间隙较大，影响传热。 填料函式 管束一端可自由膨胀；造价比浮头式低；检修、清洗容易；填函处泄漏能及时发现。 壳程内介质有外漏的可能； 壳程中不宜处理易挥发、易燃、易爆、有毒的介质。 U型管式 只有一个管板；管程至少为两程； 管束可以抽出清洗；管子可自由膨胀。 管内不便清洗； 管板上布管少，结构不紧凑， 管外介质易短路，影响传热效果； 内层管子损坏后不易更换。 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 壳体制造技术要求 GB151《钢制管壳式换热器》 P217 管子与管板连接 胀接 焊接 胀焊连接 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 胀接 原理 利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部，使管端发生塑性变形，管板孔同时产生弹性变形，取去胀管器后，管板与管子产生一定的挤压力，贴在一起达到密封紧固连接的目的。 （a）胀管前 （b）胀管后 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 胀接 应用及特点 适用于直径不大、管壁不厚的管子； 管板材料的力学性能（如硬度）比管子材料高，保证强度； 间隙较焊接小，避免间隙腐蚀； 强度和密封性不如焊接； 不适用于和壳程温差较大的场合 保证紧密性的方法：管板孔开槽；胀接周边保证清洁；管子硬度低于管板孔周边硬度。 保证管子硬度较低的方法：管子退火处理；选材考虑。 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 胀接 胀管率 目的：控制管子、管板的变形率。 推荐的计算公式 管子内径增大率 管子壁厚减薄率 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 胀接 计算胀管率需要测量的数据 测量管板孔径D 测量胀接前管子外径d 测量胀接前管子内径d1 测量胀接后的管子内径 d2 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 胀接 胀管率过小为欠胀 不能保证必要的连接强度和密封性。 胀管率过大为过胀 可能使管子壁厚减薄量过大，硬化现象严重，甚至产生裂纹； 可能使管板产生塑性变形，使胀接强度下降； 过胀后很难修复。 液压 胀管器 液压胀接 机械胀接 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 焊接 优点：用于不能胀接管子与管板，如材料相同、小直径厚壁管、大直径管及壳程介质温差较大的场合等；强度较高、密封性好。 缺点：焊接接头处产生的热应力可能造成应力腐蚀开裂和疲劳破裂；管子管板间隙大，易出现间隙腐蚀。 管板 间隙 换热管 8.1.3 壳体组对焊接的要求与管子管板的连接 胀焊连接 优点 连接紧密，提高抗疲劳能力； 消除间隙腐蚀和应力腐蚀； 提高使用寿命。 施工方式：先胀后焊；先焊处胀。 强度胀＋密封焊——先胀后焊 强度焊＋贴胀——先焊后胀 作业1 管壳式换热器的工作原理。 固定管板式、浮头式、U形管式换热器结构上的主要区别及其特点。 P223 8-3 课后思考： 管壳式换热器各主要零部件的作用 8.2 高压容器的制造 10MPaP100MPa 高压容器 P≥100MPa 超高压容器 应用： 军事工业：炮筒、核动力装置 化学和石油化工：合成氨、合成甲醇、合成尿素、油类加氢等合成反应的高压容器、高压缓冲与贮存容器。 电力工业：核反应堆、水压机的蓄力器 发展现状： 直径4.2m，壁厚280mm，重约1000t，压力2000MPa。 8.2 高压容器的制造 1、结构细长 2、采用平盖或球形封头 3、密封结构特殊多样 4、高压筒体（身）限制开孔 高压容器的结构特点 (长径比可达28) (多种自紧式密封) 8.2 高压容器的制造 高压容器