换热器制造工艺规程
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持有人：生效日期：2016年07月15日
1 总则
1.1 本规程是换热器的制造、检验与验收的通用工艺要求。
1.2 换热器在制造过程中还应严格执行《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB151《热交换器》及相关标准和设计图样及技术要求的规定。
2 适用范围
适用于固定管板式、U形管式、浮头式和填料函式换热器在公司内的制造和检验。
3 内容要求
3.1 壳体
3.1.1用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。
3.1.2 筒体同一断面上，最大直径与最小直径之差为e≤0.5%DN。
且：当DN≤1200mm时，其值不大于5mm；当DN＞1200mm时，其值不大于7mm；
3.1.3 筒体直线度允许偏差为L/1000（L为筒体总长）。
且：当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm；当L＞6000mm时，其值不大于8mm；直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位测量。
3.1.4 壳体内壁凡有影响管束顺利装入或抽出的焊缝均应打磨至与母材表面平齐。
3.1.5 在壳体上设置接管或其他附件而导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形措施。
3.1.6 插入式接管，管接头除图样有规定外，不应伸出管箱、壳体的内表面，而且在穿管前应将内侧角焊缝先焊，为防止筒体变形，外侧角焊缝待组装管束后再施焊。
3.2、换热管
3.2.1 换热管管端外表面应除锈、去污。用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25mm；用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度应不小于强度胀接长度。换热管两端，可采用砂纸手工除锈或钢丝轮机械除锈（不锈钢管、钛管应采用不锈钢丝轮），不允许用砂轮片打磨除锈。
3.2.2 换热管直管或直管段长度大于6000mm时允许拼接，且符合以下要求：
3.2.2.1 对接接头应作焊接工艺评定，试件的数量、尺寸、试验方法应符合NB/T 47014-2011的规定。
3.2.2.2 同一根换热管的对接接头，直管不得超过一条；U型管不得超过二条；最短直管长不应小于300mm，包括至少50mm直管段的U型弯管段范围内不得有拼接接头。
3.2.2.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净。
3.2.2.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限。
3.2.2.5 对接后应先取相应钢球直径（d≤25 钢球直径0.75di；25＜d≤40 钢球直径0.8di；d＞40 钢球直径0.85di；）di为管子内径。
3.2.2.6对接接头应按NB/T47013.2进行100%射线检测，合格级别不低于Ⅲ级为合格。检测技术等级不低于AB级。
3.2.2.7 对接后的换热管，应逐根进行耐压试验，试验压力为不小于热交换器的耐压试验压力（管、壳程试验压力的高值）。
3.2.3 U型管的弯制
a、U型管弯管段的圆度偏差，应不大于换热管名义外径的10%；但弯曲半径小于2.5倍换热管名义外径的U形弯管段可按15%验收。
b、U形管不宜热弯；
c、当有耐应力腐蚀要求时，冷弯U形管的弯管段及至少包括150mm的直管段应进行热处理；碳钢、低合金钢管作消除应力热处理；奥氏体不锈钢管可按供需双方商定的方法进行热处理。
3.2.4 U形管弯制后应逐根进行耐压试验，试验压力不得小于热交换器的耐压试验压力（管、壳程试验压力的高值）。
3.3 管板
3.3.1管板下料
3.3.1.1 管板按图样进行下料，留有加工余量，一般直径在图纸的尺寸上+10mm,厚度在图纸的尺寸上+4mm。
3.3.1.2管板尽量不采用拼接结构，确需拼接时：拼接管板的对接接头应进行100%射线或超声检测，按NB/T47013-2015射线检测不低于II级，或超声检测中的I级为合格。
3.3.1.3除不锈钢外，拼接后管板应作消除应力热处理。
3.3.1.4堆焊复合管板
3.3.1.
4.1堆焊前应按NB/T47014-2011进行堆焊工艺评定。
3.3.1.
4.2基层材料的待堆焊面和复层材料加工后（钻孔前）的表面，应按NB/T47013-2015进行表面检测，检测结果不得有裂纹、成排气孔，并应符合II级缺陷显示。
3.3.1.
4.3不得采用换热管与管板焊接加桥间空隙补焊的方法进行管板堆焊。
3.2管板加工
3.3.2.1 首先检查管板的尺寸（外径、厚度）、材质等是否满足图纸要求。
3.3.2.2 管板上车床加工直径外缘及两面，表面粗糙度Ra值不大于25μm，管板需双面见光。
3.3.2.3 管板车制完成经检查合格后，与折流板进行对合(正面对合或反面对合)。先将折流板边缘的毛剌、割渣等打磨干净，防止折流板与折流板之间存在间隙。还应保证折流板与折流板、折流板与管板的同心度，误差不大于 2 mm。对合后用千斤顶压实，然后将折流板与折流板、折流板与下管板进行点焊。一般情况下，应采用正面对合——两管板密封面对合的方式。正面贴合时，钻孔后管板背面中心凸起，对组焊时引起的变形有一定的补偿作用。管板对合时，对合面必须贴紧、压实，不允许存在间隙，避免在钻孔过程中切屑挤入缝隙。3.3.2..4 管板对合好后，进行划线。
3.3.2.
4.1划线前必须认真、仔细看懂图纸，严格按图纸尺寸划线。
3.3.2.
4.2划线时如果有隔板槽应先划好隔板槽的尺寸线，然后再划管孔尺寸线。
3.3.2.
4.3划好线后，先自检然后通知质检员进行进一步的检查，检查合格并签字后方可进行下一步的操作。
3.3.2.
4.4钻孔前用记号笔或油漆做好定位标识。
3.3.2.5、将对合好的管板和折流板固定在钻床平台上，然后引孔、钻孔、扩（铰）孔，引孔须一次性完成。钻孔必须按引孔进行，换热管孔加工完成后再进行拉杆孔的加工；管板钻孔直径为管外径+0.4-0.5mm。折流板钻孔直径为管外径+0.7-0.9mm。
3.3.2.6、对于管板+折流板厚度较厚时，不能一次全部钻通时，可将管板和折流板分开钻孔。但必须将管板孔全部引钻到折流板上，再分开钻孔。折流板单独钻孔时，切记在折流板中间位置均匀分布先钻穿4-6个孔，并用螺丝拧紧。防止钻屑挤入缝隙至使折流板点焊开裂而造成孔距错位，影响后期穿管，管板钻孔直径为管外径+0.4-0.5mm；折流板钻孔直径为管外径+0.7-0.9mm。
3.3.2.7、管板加工后进行倒角，按图纸要求正确使用倒角器，保证倒角的粗糙度。加工好的管孔不得有毛刺、铁屑、划痕等。
3.3.2.8、加工要求：
3.3.2.8.1管板孔直径及允许偏差按图纸规定。钻孔后应抽查不小于60°管板中心角区域内的管孔。
3.3.2.8.2必须保证管板密封面与轴线垂直，其垂直度公差满足图纸要求。
3.3.2.8.3管孔严格垂直于管板密封面，其垂直度满足图纸要求，且孔表面不允许存在贯通的纵向条痕。
3.3.2.8.4孔桥的宽度偏差满足图纸的要求。
3.3.2.8.5管孔表面粗糙度
3.3.2.8.5.1当换热管与管板焊接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于25μm。
3.3.2.8.5.2当换热管与管板胀接连接时，管孔表面粗糙度Ra值不大于12.5μm。
3.3.2.8.5.3管板与换热管强度胀连接时，管孔内需加工胀管槽，胀管槽采用专用工具加工，深度偏差0～+0.2，宽度偏差0～+0.5，槽缘不得破损。
3.3.2.8.5.4胀接连接时，管孔表面不应有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状划痕等。
3.3.2.8.5.5管板隔板槽密封面应与环形密封面平齐，或略低于环形密封面（控制在0.5mm 以内），保证管箱与管板密封时，不至于因隔板与隔板槽硬碰硬而影响密封。
3.3.2.9 全部完成并经检验合格后交下道工序。
3.4 折流板、支持板
3.4.1 折流板、支持板外圆表面粗糙度Ra值不大于25um，外圆面两侧的尖角应倒钝。
3.4.2 折流板、支持板应按图对管孔进行倒角。
3.4.3 折流板、支持板在与管板一起钻孔拆除管板后，应将折流板、支持板管孔扩孔至图纸规定尺寸。
3.4.4 折流板、支持板上的任何毛刺，在管束组装前完成打磨清理。
3.5 管束的组装
其基本顺序：管板与拉杆、折流板组成骨架，和壳体点焊固定、换热管下料、管板和壳体焊接，穿管，焊接（胀接）。所有组装的零部件表面应清理干净，不应留有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。
3.5.1将固定管板安装固定在工装上，要求管板与工装上表面的垂直度控制在1mm以内。3.5.2上拉杆、定距管、折流板，上折流板时应逐块检查正反面、配钻方位无误。拉杆上的螺母拧紧后可退一牙再用拼帽拧紧，折流板应按照序号及排序进行分布，切记勿将顺序打乱，给穿管造成困难。
3.5.3拉杆端部的螺母应拧紧、以免在装入或抽出管束时，因折流板窜动而损伤换热管。每层折流板间的定距管尺寸应一致，个别尺寸小造成松动的定距管，应采取将其点焊在折流板上。
3.5.4将一端的管板与拉杆、折流板组装成管束骨架穿入换热器壳体内，对上另一端的管板，利用换热管固定两个管板位置，点焊固定。换热器两端管板平行度偏差应在±1mm以内。3.5.5根据已固定好的两个管板间距，确定换热管的长度，按实际测量的管板到另一管板的长度+换热管伸出长度之和来下料，偏差±1mm。若换热管外径dn≤25mm,采用平接头的形式，管头伸出管板1.5-2mm；若换热管外径dn>25mm,采用角接头的形式，管头伸出管板5-6mm。
3.5.6碳素钢、低合金钢换热管管端外表面应除锈，用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25mm；用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度应不小于二倍的管板厚度。
3.5.7将管子从一端管板穿入(从钻孔正面穿)。穿管时，管子须顺利通过,不允许用铁锤强烈敲打，可用木锤敲击，若确定有个别管子穿不进去，应分析原因后再穿入，对于弯曲较严重管子应予以矫正，换热管表面不应出现凹瘪或划伤。
3.5.8将所有换热管穿好后，对伸出长度进行调整，确保管子伸出管板的长度偏差符合焊接工艺要求。
3.5.9除换热管与管板间焊接连接外，其它任何零件均不准与换热管相焊。
3.5.10施焊前可在两个管板中间采用拉杆形式固定,防止管板焊接变形。
3.6 换热管与管板的连接
3.6.1连接部位的换热管和管板孔表面应清理干净；（不锈钢、钛材材料的管、管板应采用不锈钢丝轮或砂纸清理），不应留有影响胀接或焊接连接质量的毛刺、铁屑、锈斑、油污等。
3.6.2焊接
3.6.2.1管壳式换热器的焊接顺序是:先焊壳体与管板相连接的环焊缝(打底焊)；后焊换热管与管板相连接的管头焊缝；采用机动焊时,必须焊两道；第一道焊完经压力试验检查合格后,再焊第二道。其它形式的换热器管头焊缝第一道焊完经外观检查或煤油渗透检查合格后,再焊第二道。施焊要求详见《接头焊接工艺卡》。
3.6.2.2壳体与管板、换热管与管板连接的焊接接头，施焊前应按NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定。
3.6.2.3管头焊接完成后，进行外观检查，焊渣及凸出于换热管内壁的焊瘤均应清除。对焊缝缺陷的返修，应将缺陷彻底清除干净后按原焊接工艺补焊。
3.6.2.4对有强度焊+贴胀要求的换热器，一般在焊接合格后再贴胀。贴胀时按胀接工艺规程执行。若采用先胀后焊工艺时，不得采用影响焊接质量的润滑剂。
3.6.3 胀接
3.6.3.1胀接连接时，其胀接长度，不应伸出管板背面（壳程侧），换热管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不应有急剧的棱角。
3.6.3.2胀接一般分为强度胀和贴胀，贴胀又常与焊接结合使用，叫胀-焊连接，胀-焊连接时一般采用先焊接再胀接顺序。
3.6.3.3胀接一般采用机械滚胀。
3.6.3.4胀接前，应对管口焊缝表面进行质量检查，用手用铰刀或圆锉去除管口内侧焊缝及凸起部分，以胀管器顺利穿入为原则，不得用胀管器直接对管口扩孔。为保证质量，先进行试胀。检查胀管器、胀杆、滚珠柱表面应无过大沟痕和磨痕，选用胀管器型号和图样要求胀接长度一致。使用机械胀时，胀管前应对胀杆、滚珠及管子内表面涂机油润滑，胀管器一般在胀完20道管口后用煤油定时清洗。严禁管子过胀、胀裂。不允许在同一根管子两端同时胀接。在同一块管板上由上至下逐排贴胀。胀管完毕应进行质量检验，胀大部分和未胀到部分应圆滑过渡，用手触摸有感觉即可。
3.6.3.5采用机械滚胀方法贴胀时，控制胀度Hs约等于4%，胀度按下式计算：Hs =[(d2-d1)-(D-d)]/t×100%，式中：d2-胀后管内径，mm；d1-胀前管内径，mm；D-管板孔内径，mm；d-管子外径，mm；t-管子壁厚，mm。
3.6.3.6采用机械滚胀方法强度胀时，控制胀度Hs约等于6-7%，胀度按下式计算：Hs =[(d2-d1)-(D-d)]/t×100%，式中：d2-胀后管内径，mm；d1-胀前管内径，mm；D-管板孔内径，mm；d-管子外径，mm；t-管子壁厚，mm。
3.6.3.7采用机械滚胀方法进行强度胀时，开槽位置强度胀长度取40mm和“管板厚度-非胀接部分长度”中的最小值。当“管板厚度-非胀接部分长度”超过40mm时，超出区域采用贴胀（贴胀区域和强度胀区域可重叠，采用液袋胀时可先进行全厚度贴胀），并采用先贴胀后强度胀的胀接顺序。
3.6.3.8有焊后消应力热处理要求时，采用机械滚胀的，对应力腐蚀场合使用的管束应胀接二次，即焊后胀接一次，消应力后再胀接一次。
3.6.3.9要注意对胀接参数的试验和收集工作，对各种材质、管径、孔径的胀接均需有胀度、压力、胀接方式的样品和数据记录。
3.6.4 管板与换热管连接完成，外观检验合格后，对管板与换热管连接管头按图纸及耐压施压规程进行压力试验，如有泄露，应在泄压后进行补焊或补涨，严禁带压补焊或补胀！重新试压直至合格。
3.7 管箱制作
3.7.1 壳体及管箱上划线开孔时，一定要注意管板上隔板槽的方位与管箱上的隔板一致（或管箱上设备法兰螺孔布置与管板的螺孔布置应一致，一般为跨中布置）。
3.7.2 碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，在施焊后均应做消除应力的热处理，设备法兰密封面应在热处理后加工。
3.8、釜式重沸器
3.8.1 支撑导轨上有碍滑道通过的焊接头应修磨齐平；
3.8.2 支撑导轨应与设备纵向中心线保持平行，其平行度偏差应不超过2/1000，且不大于
5mm；
3.8.3 溢流板的上端面应水平，其倾斜度不应大于3mm。
3.9 换热器的密封面应予以保护，不得因磕碰划伤、电弧损伤、焊瘤、飞溅等而损坏密封面。密封面机加工后其表面均应涂黄油，以防止其生锈。
3.10 密封垫片应为整体垫片，特殊情况下允许拼接，但垫片拼接接头不得影响密封性能。
3.11 补强圈的信号孔，应在压力试验前通入0.4~0.5Mpa的压缩空气检查焊接接头质量。3.12 重叠换热器须在制造时应进行重叠预组装。重叠支座间的调整板应在压力试验合格后点焊于下台换热器的重叠支座上，并在重叠支座和调整板的外侧标有永久性标记，以备到用户现场组装、对中。
3.13 换热器组装
3.13.1 换热器零部件在组装前应认真检查和清扫，不应留有焊疤、焊接飞溅物、浮锈及其他杂物。
3.13.2 吊装管束时，应防止管束变形和损伤换热管，并注意防护管头焊缝，以防拉脱。
3.13.3 螺栓的紧固至少应分为三遍进行，每遍的起点应相互错开120°，紧固按编号顺序进行。
3.14、耐压试验和泄漏试验
3.1
4.1 固定管板式换热器耐压试验顺序：
a、壳程试压，同时检查管头；
b、管程试压。
3.1
4.2 U型管式换热器、釜式重沸器（U型管束）及填料函式换热器耐压试验顺序：
a、用试验压环进行壳程试验，同时检查管头；
b、管程试压。
3.1
4.3浮头式换热器、釜式重沸器（浮头式管束）耐压试验顺序：
a、用试验压环和浮头专用工具进行管头试压，对釜式重沸器尚应配备管头试压专用壳体；
b、管程试压；
c、壳程试压。
3.1
4.4 按压差设计的换热器：
a、接头试压（按图样规定的最大试验压力差）；
b、管程和壳程步进试压（按图样规定的试验压力和步进程序）。
3.1
4.5 图纸设计密封材料选用金属缠绕垫片时,U形管束式、浮头式换热器管头压力试验检漏时,应采用临时密封垫片进行。
3.1
4.6 耐压试验保压期间不得采用连续加压以维持试验压力不变,试验过程中不得带压紧固螺栓和补焊。
3.1
4.7 介质为氯气、液氯等特殊介质的换热器，经耐压试验合格后应增加气密性试验或氨检漏试验。试验压力为容器的设计压力。
3.1
4.8 压力试验合格后，内部用压缩空气吹干并保持清洁、干燥，封堵接管管口。
管壳式换热器制造工艺规程 1、主题内容与适用范围： 本规程规定了本公司管壳式换热器组装制造中的具体工艺要求 2、引用标准 《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB151-2014《管壳式换热器》和GB150-2011《固定式压力容器》。 3、基本要求 管壳式换热器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D、E五类，按下图所示。 a) 壳体圆筒部分的纵向接头、球形接头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头，均属A类焊接接头。 b) 壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头， 均属B类焊接接头，但已规定为A类的焊接接头除外。 c) 平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头，均属C类焊接接头。 d) 接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为A、B类的 焊接接头除外。 e）非受压元件吊耳、支座垫板与压力容器连接的焊缝，均属E类焊接接头。 对不同板厚对接的规定： a) 下列不同板厚必须削薄厚板：
当? 2≤10mm，且? 1 -? 2 ＞3mm及? 2 ＞10mm且? 1 -? 2 ≥?n或＞5mm时,必须削薄厚板：削薄形式分单面 削薄和双向削薄。见图2。 b) 下列不同板厚对接无须削薄： 当?≤10mm且?1-?2≤3mm及?2＞10mm且?1-?2≤?2或≤5mm时,无须削薄板厚,且对口错边量b 以较薄板厚度为基准确定。 在测量对口错边量时，不应计入两板厚度的差值。 筒节长度应不小于300mm。组装时，不应采用十字焊缝，相邻圆筒的A类焊缝的距离，或封头A 类焊缝，焊缝的端点与相邻圆筒A类焊缝的距离应大于名义厚度?n 的三倍，且不 小于100mm，（当板厚不同时，?n按较厚板计算）。 4. 壳体园筒 园筒厚度 园筒厚度应按GB150的规定进行计算，但碳素钢和低合金钢及高合金钢园筒的最小厚度不应小于下表的规定。 mm
换热器计算方法1．平均温压法 （1）设计计算流程
（2）校核计算流程（缺点：dψ/dP大→查图误差大，影响计算精度）
2． 效能——传热单元数法（ε——NTU ） (1) 原理： 定义：换热器效能()21max t t t t '-'''-'=ε (11-27) (实际最大温升与最大可能温升之比) 冷热流体换热量相同，大温升对应于小热容： ()()()()21 m in m ax m in t t c q t t c q m m '-'??=''-'=Φ?ε (11-28) 对顺流式换热可导得（参见参考文献[1]P334~335）： ()()[]B B NTU ++--= 11ex p 1ε (11-29) 对逆流式换热可导得： ()()[]()()[] B NTU B B NTU ------=1exp 11exp 1ε (11-30) 上述两式皆为无量纲方程：()B NTU f ,=ε 式中：()min c q kA NTU m = (11-31) ——传热单元数，表征换热能力大小（一般情况下，k ↑→运行费用上升， A ↑→初投资上升）。 ()()m a x m i n c q c q B m m = ——两种流体水当量比 (11-32) 当有一侧发生相变时，()0m ax =?∞→B c q m ()N T U --=e xp 1ε (11-33) 当两侧水当量相等时，B=1 顺流：()[]NTU 2ex p 12 1--=ε (11-34) 逆流：（不定型→分子分母同时对B 求导） NTU NTU += 1ε (11-35) 查参考文献[1]图9-22~9-27计算时要注意参变量的定义和适用的换热器形式。
换热器制作工艺规程 换热器是压力容器中比较常见的换热设备，在制造过程中应严格执行《压力容器安全技术监察规程》和GB151《管壳式换热器》及相关标准的规定。另外，还应按照以下工艺要求进行换热器的制造、检验、验收。 1、壳体 1.1用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。 1.2 筒体同一断面上，最大直径与最小直径之差为e≤0.5%DN。 且：当DN≤1200mm时，其值不大于5mm； 当DN＞1200mm时，其值不大于7mm 1.3 筒体直线度允许偏差为L/1000（L为筒体总长） 且：当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm； 当L＞6000mm时，其值不大于8mm 直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°90°180°270°四个部位测量。 1.4 壳体内壁凡有影响管束顺利装入或抽出的焊缝均应磨至与母材表面平齐。 1.5 在壳体上设置接管或其他附件而导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形措施。 1.6 插入式接管，管接头除图样有规定外，不应伸出管箱、壳体的内表面，而且在穿管前应将内侧角焊缝先焊，为防止筒体变形，外侧角焊缝待组装管束后再施焊。
2、换热管 2.1 换热管管端外表面应除锈、去污。用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25mm；用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度不应小于2倍的管板厚度。 2.2 换热管拼接时应符合以下要求： 2.2.1 对接接头应作焊接工艺评定，试件的数量、尺寸、试验方法应符合JB4708的规定： 2.2.2 同一根换热管的对接焊缝，直管不得超过一条；U型管不得超过二条；最短管长不应小于300mm，包括至少50mm直管段的U型弯管段范围内不得有拼接焊缝； 2.2.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净； 2.2.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限； 2.2.5 对接后应先取相应钢球直径（d≤25 钢球直径0.75di；25＜d≤40 钢球直径0.8di；d＞40 钢球直径0.85di；di为管子内径＝ 2.2.6 对接接头应进行射线检测，抽查数量应不少于接头总数的10%，且不少于一条，以JB/T4730的Ⅲ级为合格；如有一条不合格时，应加倍抽查；再出现不合格时，应100%检查； 2.2.7 对接后的换热管，应逐根进行液压试验，试验压力为设计压力的2倍。 2.3 U型管的弯制：U型管弯管段的圆度偏差，应不大于换热管名义外径的10%；但弯曲半径小于2.5倍换热管名义外径的U形弯管段可按15%
全焊接板式换热器的制造工艺和简介 晨怡热管(1.青海大学化机系,青海西宁810016;2.兰州兰石换热设备有限责任公司,甘肃兰州730050 1.祁玉红 2.李治国2008-6-29 18:21:18 摘要:简要介绍了全焊接板式换热器的芯体和外壳的制造工艺以及在制造过程中所采用的 焊接技术。通过介绍可知,全焊接板式换热器是一种传热效率高、结构紧凑独特的新一代换热设备。 关键词:全焊接板式换热器;制造工艺;结构设计 中图分类号:TQ051.5文献标志码:B文章编 号:1005-2895(2007)03-0124-03 0前言 板式换热器是1种高效而紧凑的换热设备。由于有传热系数高、压力损失小、结构紧凑、维修方便等诸多优点,并且随着结构的改进和大型化制造技术的提高,板式换热器的应用日益受到人们的重视[1]。但是传统的散装式板式换热器(可拆卸式板式换热器),由于本身结构的局限性,使用压力不超过2.5MPa,使用温度不超过250℃,最大组装面积2000m3,另外还存在橡胶密封垫在高温下容易失效的缺陷以及在某些特定介质中的应用问题一直未 能解决。因此,为了提高板式换热器的使用温度和压力,扩大其使用范围,国内外陆续开发、制造并使用了多种焊接板式换热器。这些焊接板式换热器已经越来越多地用于化工、石油、动力、冶金等领域的加热、冷却、冷凝、蒸发和热回收等过程中。 经应用证实全焊接板式换热器其有以下优点: (1)适用温度为-200～900℃,压力变化范围为真空～6.0MPa,最大组装面积可达6000m2。 (2)传热效率高,板片表面几乎都参与了热交换。 (3)由于板片热交换充分、均匀,波纹深度变化范围大,不论流体在板间或管间流道, 流动均顺畅,没有死区,阻力损失小。 (4)占地面积小,与可拆卸式相当。紧凑的结构可达到250m2/m3。 (5)重量轻,仅为相同换热面积管壳式换热器的1/5～1/4。 (6)同一种流体在列管式换热器内当雷诺数为4000～6000时,才能达到湍流状态,而在全焊接板式换热器内当雷诺数为100～300时,就可达到湍流状态。 (7)板片在四周交错焊接后,在运行过程中由于热胀冷缩现象,板片内应力释放,会使 板片表面污垢自动脱落下来。通常污垢热阻仅为列管式换热器污垢热阻的1/5～1/4。 1全焊接板式换热器的主要制造工艺 1.1全焊接板式换热器的芯体结构制造 全焊接板式换热器的板片材料通常为奥氏体不锈钢:304,304L,306,316L,321等 以及镍基合金、工业纯钛。材料只需具有基本的可焊性和冲压性能,都可以用来制作板片元件。板片厚度通常为0.4～1.0mm。 全焊接板式换热器的板片生产利用了板片成型自动化生产线。利用接刀、定位与找正技术,采用整板分次连续压制成型,其板片形式主要有水平平直波纹板片、窝形波纹板片、或平板板片等。通过改变换热板片的长度和叠加厚度来实现结构的变换。 单个板片两两正反通过翼边组焊成一束,板片四周交错焊接,这种独特的结构可以使 传热板片通过翼边焊接形成另一流体的通道。因此多个板束通过焊接联系起来就形成了2 个流体通道,即板间流道和管间流道(见图1,图2)[2]组成了全焊接板式换热器的芯体结
浅谈换热器管板与换热管胀焊并用连接的制造工艺 摘要：简要叙述了换热器管板与换热管胀焊并用连接的制造工艺，并提出了控制其连接质量的方法。 关键词：换热管管板连接问题及对策 GBl5l—l999标准中规定，强度胀接适用于设计压力~<4MPa、设计温度 ≤300℃、无剧烈振动、无过大温度变化及无应力腐蚀的场合；强度焊接适用于振动较小和无间隙腐蚀的场合；胀、焊并用适用于密封性能较高、承受振动或疲劳载荷、有间隙腐蚀、采用复合管板的场合。由此可见，单纯胀接或强度焊接的连接方式使用条件是有限制的。胀、焊并用结构由于能有效地阻尼管束振动对焊口的损伤，避免间隙腐蚀，并且有比单纯胀接或强度焊具有更高的强度和密封性，因而得到广泛采用。目前对常规的换热管通常采用“贴胀+强度焊”的模式；而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀+密封焊”的模式。胀、焊并用结构按胀接与焊接在工序中的先后次序可分为先胀后焊和先焊后胀两种。 1先胀后焊 管子与管板胀接后，在管端应留有15ram长的未胀管腔，以避免胀接应力与焊接应力的迭加，减少焊接应力对胀接的影响，15ram的未胀管段与管板孔之间存在一个间隙(见图1)。在焊接时，由于高温熔化金属的影响，间隙内气体被加热而急剧膨胀。据国外资料介绍，间隙腔内压力在焊接收口时可达到200～ 300MPa的超高压状态。间隙腔的高温高压气体在外泄时对强度胀的密封性能造成致命的损伤，且焊缝收口处亦将留下肉眼难以觉察的针孔。目前通常采用的机械胀接，由于对焊接裂纹、气孔等敏感性很强的润滑油渗透进入了这些间隙，焊接时产生缺陷的现象就更加严重。这些渗透进入间隙的油污很难清除干净，所以采用先胀后焊工艺，不宜采用机械胀的方式。由于贴胀是不耐压的，但可以消除管子与管板管孔的间隙，所以能有效的阻尼管束振动到管口的焊接部位。但是采用常规手工或机械控制的机械胀接无法达到均匀的贴胀要求，而采用由电脑控制胀接压力的液袋式胀管机胀接时可方便、均匀地实现贴胀要求。采用液袋式胀管机胀接时，为了使胀接结果达到理想效果，胀接前管子与管板孔的尺寸配合在设计制造上必须符合较为严格的要求。只有这样对于常规设计的“贴胀+强度焊”可采用先胀后焊的方式，而对特殊设计的“强度胀+强度焊”则可采用先贴胀，再强度焊，最后强度胀的方法。
1. E-0101B混合加热器设计 为确保混合加热器（E-0101B)中MN（亚硝酸甲酯）,CO（一氧化碳）的出口温度为408K，选用0.68Mpa,408K 的加热蒸汽加热入口温度为294K的工艺介质。为保证生成物的产量，质 量，及最终生成物的转化率，且工艺介质较稳定，蒸汽源压力较小，变化不大，因此针对此 实际情况，最后确定设计一个换热器的反馈控制方案。 1.1 换热器概述 换热器工作状态如何, 可用几项工作指标加以衡量。常用的工作指标主要有漏损率、换热效率 和温度效率。它们比较全面的说明了换热器的特点和工作状态，在生产和科学试验中了解这 些指标，对于换热器的管理和改进都是必不可少的。 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、 动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷 却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器是一种在不同温度的两种或两种以上 流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流 体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的 主要设备之一。 1.2换热器的分类 适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器 的具体分类如下： 一按传热原理分类：间壁式换热器，蓄热式换热器，流体连接间接式换热器，直接接触 式换热器，复式换热器 二按用途分类：加热器，预热器，过热器，蒸发器 三、按结构分类：浮头式换热器，固定管板式换热器，U形管板换热器，板式换热器等 此设计要求是将进料温度都为297.99K 的MN（亚硝酸甲酯）和CO（一氧化碳）加热到出
X X X X 大学 《材料工程原理B》课程设计 设计题目： 5.5×104t/y热水冷却换热器设计 专业： ----------------------------- 班级： ------------- 学号： ----------- 姓名： ---- 日期： --------------- 指导教师： ---------- 设计成绩：日期：
换热器设计任务书
目录 1.设计方案简介 2.工艺流程简介 3.工艺计算和主体设备设计 4.设计结果概要 5.附图 6.参考文献
1.设计方案简介 1.1列管式换热器的类型 根据列管式换热器的结构特点，主要分为以下四种。以下根据本次的设计要求，介绍几种常见的列管式换热器。 （1）固定管板式换热器 这类换热器如图1-1所示。固定管板式换热器的两端和壳体连为一体，管子则固定于管板上，它的结余构简单；在相同的壳体直径内，排管最多，比较紧凑；由于这种结构式壳测清洗困难，所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时，用使用管子于管板的接口脱开，从而发生介质的泄漏。 （2）U型管换热器 U型管换热器结构特点是只有一块管板，换热管为U型，管子的两端固定在同一块管板上，其管程至少为两程。管束可以自由伸缩，当壳体与U型环热管由温差时，不会产生温差应力。U型管式换热器的优点是结构简单，只有一块管板，密封面少，运行可靠；管束可以抽出，管间清洗方便。其缺点是管内清洗困难；哟由于管子需要一定的弯曲半径，故管板的利用率较低；管束最内程管间距大，壳程易短路；内程管子坏了不能更换，因而报废率较高。此外，其造价比管定管板式高10%左右。 （3）浮头式换热器 浮头式换热器的结构如下图1-3所示。其结构特点是两端管板之一不与外科固定连接，可在壳体内沿轴向自由伸缩，该端称为浮头。浮头式换热器的优点是党环热管与壳体间有温差存在，壳体或环热管膨胀时，互不约束，不会产生温差应力；管束可以从壳体内抽搐，便与管内管间的清洗。其缺点是结构较复杂，用材量大，造价高；浮头盖与浮动管板间若密封不严，易发生泄漏，造成两种介质的混合。
换热器控制流程图如下图所示： 测点清单如下表： 信号属性 序号位号描述I/O 类型量程/ON 描述 单位/OFF描 述 报警要求 1 PI201 低位水槽水位压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 90%高报 2 PI211 离心泵A管压AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 100低报 3 PI212 离心泵B管压AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 高偏30报低偏20报 4 PI213 离心泵C管压AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 高偏差40报 5 PI204 板式换热器进口压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 20%低报
6 PI206 换热器B管道压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 10%低低报 7 PI207 阻力器B进口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 80%高报 8 PI208 阻力器B出口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 250高报 9 PI209 换热器B热油泵压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 下降速度10%／秒报 10 PI210 供水系统压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 上升速度10%／秒报 11 PI214 缓冲罐水压AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 10%低报 12 PI226 换热器A管道压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 10%低低报 13 PI227 阻力器A进口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 80%高报 14 PI228 阻力器A出口压力AI 不配电4—20mA 0-300 Pa 250高报 15 PI229 换热器A热油泵压力AI 不配电4—20mA 0-500 Pa 下降速度10%/秒报 16 LI201 低位水槽液位AI 不配电4—20mA 0-100 % 100%高高报 17 LI203 高位水槽液位AI 不配电4—20mA 0-100 % 90%高高报 18 FI202 换热器B管道流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 90%高报 19 FI203 高位水槽供水流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 上升速度10%/秒报 20 FI204 高位水槽排水流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 下降速度10%/秒报 21 FI212 缓冲罐进水流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 90%高报 22 FI222 换热器A管道流量AI 不配电4—20mA 0-500 M3/h 上升速度10／秒报 23 WI201 离心泵A功率AI 1-5V 0-1000 W 下降速度10%/秒报 24 NI201 离心泵A转速AI 1-5V 0-3000 HZ 下降速度20/秒报 25 WI202 离心泵B功率AI 1-5V 0-1000 W 下降速度10%/秒报 26 NI202 离心泵B转速AI 1-5V 0-3000 HZ 下降速度20/秒报 27 WI203 离心泵C功率AI 1-5V 0-1000 W 下降速度10%/秒报 28 NI203 离心泵C转速AI 1-5V 0-3000 HZ 下降速度20/秒报
石墨换热器 1.不透性石墨加工制造工艺 不透性石墨设备及其元件的加工制造工艺，随设备结构的不同而异。不透性石墨的机械加工性能与铸铁相似，它比铸铁硬度小，一般采用金属切削工具就能进行加工。由于石墨本身的强度较差、性脆。一般采用两次浸渍和两次加工的方法，以提高其强度，保证加工精度。因此石墨材料及其任何制品和元件，在任何搬运过程中，要做到轻搬轻放，严禁乱仍乱摔，严禁用金属锤敲打，在必须敲打的场合，应采用带有橡皮的木槌敲打。 1.1材料的选择 制作不透性石墨设备国内目前主要以人造石墨为主，在制造过程中，由于高温焙烧而逸出挥发物，以致形成许多细致的孔隙，有时会产生裂纹，孔隙率过大势必在浸脂时浸脂数量过大，制造的产品传热会较差。国外采用压型石墨的也较多。 1.2材料的拼接 当零件的最大尺寸超过石墨毛坯的最大尺寸时，石墨件需要进行拼接，在石墨块拼接过程中，将粘结面进行仔细的精加工，甚至磨光，使粘结面充分接触，而粘结剂匀且薄，从而获得良好的粘结效果。1.3换热设备的制造 1.3.1制造工艺
列管式换热器制造工艺流程 1.3.2组装 组装方法目前有两种。一种是将管板、管束、折流板等在支架上用粘结剂粘成一体，然后待粘结剂固化后再装进钢壳体内，通常称之为壳外组装。另一种是直接在壳体内试装后用粘结剂在壳体内粘结。换热面积大于200m2，一般均采用壳内组装。 管壳式换热器组装流程 2.石墨换热设备简介 2.1管壳式石墨换热器简介 目前世界上制造石墨换热器的厂家并不多，世界上有影响的公司是德国的西格里公司和法国的卡朋罗兰公司；国内有大连振兴石墨防腐设备厂和沈阳化工机械厂等。国外公司都采用浸渍石墨化管，管子
削薄形式分单面削薄和双向削薄。见图2。 管壳式换热器制造工艺规程 1主题内容与适用范围: 本规程规定了本公司管壳式换热器组装制造中的具体工艺要求 2、引用标准 《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB151-2014《管壳式换热器》和GB150-2011 《固定式压力容器》。 3、基本要求 管壳式换热器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D、E五类，按下图所示。 a）壳体圆筒部分的纵向接头、球形接头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼 焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头，均属A类焊接接头。 b）壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头， 均属B类焊接接头，但已规定为A类的焊接接头除外。 C）平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的 搭接接头，均属C类焊接接头。 d）接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头，均属D类焊接接头，但已规定为A、B 类的焊接接头除外。 e）非受压元件吊耳、支座垫板与压力容器连接的焊缝，均属E类焊接接头。 3.1对不同板厚对接的规定: a）下列不同板厚必须削薄厚板: 当'^2= 10mm，且3mm 及?2>10mm 且？i-?2》0.3?n 或> 5mm 时，必须削薄厚板: L L L2
b ）下列不同板厚对接无须削薄: 当 哼10mm 且?]-72< 3mm 及?2> 10mm 且?1-72< 0.3?2或w 5mm 时,无须削薄板厚，且对口 错边量b 以较薄板厚度为基准确定。 在测量对口错边量时，不应计入两板厚度的差值。 3.2筒节长度应不小于300mm 。组装时，不应采用十字焊缝，相邻圆筒的 A 类焊缝的距离, 或封头A 类焊缝，焊缝的端点与相邻圆筒 A 类焊缝的距离应大于名义厚度?n 的三倍，且不 小于100mm ，（当板厚不同时，?n 按较厚板计算）。 4. 壳体园筒 4.1园筒厚度 园筒厚度应按GB150的规定进行计算，但碳素钢和低合金钢及高合金钢园筒的最小厚度不 4.2壳体园筒内直径允许偏差可通过外园周长加以控制，其外园周长允许上偏差为 10mm, 下偏差为零。 4.3壳体园筒同一断面上，最大直径与最小直径之差为 ew 0.5%DN. 4.4除图样另有规定外，壳体直线度允差 △!应符合下表规定。 4.5设备法兰面应垂直于接管或圆筒的主轴中心线。安装接管法兰应保证法兰的水平 或垂直（有特殊要求按图样规定）其偏差均不得超过法兰外径的 1%,（法兰外径小于 100mm 时，按100mm 计算），且不大于 3mm 。 法兰的螺栓通孔应与壳体主轴线沿垂线跨中布置，有特殊要求时，应在图样上注 明。 4.6立式换热器的底座圈，底板上地脚螺栓通孔应跨中均布，中心圆直径允差，相邻两孔 碳素钢 含C 2 备注 高合金钢 备注 应小于下表的规定。mm 公称直径 最小厚度 5 ?1000 ?2600 ?2000 ?1500
双管板换热器制造工艺 1.双管板结构双管板是目前较新的结构。在位于换热管的端部有1块管板,称为外侧管板,兼作设备法兰,分别与换热管及管箱法兰相连接。在距换热管端部比较近的位置还有1块管板,称为内侧管板,分别与换热管及壳程相连接。外侧管板与内侧管板之间有一定的距离,用哈呋短节相连,组成不承受压力的隔离腔。双管板结构的特征是,2块管板把管程与壳程的介质完全分隔开。每块外侧管板的背面均有和隔离腔相连通的位置对称的2个排泄孔。内侧管板2背面(与壳体焊接面)有12个拉杆螺孔。外侧管板1和内侧管板1组成第1组双管板,外侧管板2和内侧管板2组成第2组双管板。(1)双管板间距隔离腔不与管程、壳程相连通,不承受介质压力,但承受设备的机械载荷与热载荷。隔离腔的承载能(推荐：太阳能)力主要取决于双管板间距。对固定式双管板进行壳程水压试验时,内侧管板与换热管连接处可能存在泄漏,故在确定双管板间距时必须考虑观察、检漏所需要的最小空间。图样中的双管板间距为13mm,根据制造经验,将其调整为50mm。 (2)内侧管板管孔的胀管槽尺寸内侧管板与换热管的连接质量是双管板结构换热器制造的关键,而拉脱力与密封性能是衡量接头连接质量的主要指标。在GB151-1999《管壳式换热器》中,胀管槽的宽度规定为3mm,但也指出,根据不同的胀接方法可以适当修改。图样中内侧管板管孔的胀管槽宽度是3mm,深度是0.5mm,第1道胀管槽距管板端面8mm,第2道胀管槽的尺寸链为8mm 3mm 6mm 3mm。根据液压胀接经验和胀管试验,胀管槽深度仍定为0.5mm,但将胀管槽的宽度调整为5mm。第2道胀管槽的尺寸链调整为13mm 5mm 10mm 5mm。 (3)管子伸出管板面长度图样中管子伸出管板面的长度是1mm,符合GB151-1999的规定。而国外进口用于高温、高压、易燃、有毒或较强腐蚀性等介质的换热器,管子伸出管板面的长度普遍为4～5mm。结合制造尿素装置换热器的经验以及换热管的特点,将管子伸出管板面的长度调整为3～4mm。采用氩弧焊焊接2层,管壁不允许过烧或焊通,且管头不能有咬边,保持管端圆整无缺。 (4)管板与管子硬度差液压胀接会使换热管发生塑性变形,管板产生弹性变形。而胀接目的是为了让换热管与管板之间获得足够的残余接触应力。因此,管板材料的屈服强度与硬度必须大于换热管材料的屈服强度与硬度。保持管板与管子之间一定的硬度差是改善胀接质量的重要途径之一,通常将硬度差控制在HB30左右。 2.制造要点控制4块管板的同心度、平行度、扭曲度及其与壳体轴线的垂直度,可保障设备的制造质量,也可保障换热管与管板的连接性能。而确保内侧管板与换热管液压胀接的拉脱力和密封性及其检验,是保证急冷器制造质量的关键。 2.1壳体严格控制有关几何尺寸和方位。错边量、棱角度和无损探伤按GB150-1998规定执行,周长、圆度和直线度按GB151规定执行,壳体长度按图样规定。检查壳体两端面平行度与壳体轴线的垂直度,在两端面标出对称的十字中心线,且两端面中心线的连线(方位线)平行于壳体的轴线,该标记线是组对双管板的基准之一。用与折流板外径相等的圆盘模板工装预先检测壳体的内径与直线度,
××换热器 技 术 规 格 书 编制： 审核： 批准： ×年×月×日
一、总则 1.1项目概述：本技术规格书适用于XXX工作。 1.2项目描述及要求：本技术规格书适用于XXX的功能、设计、结构、性能、材料、制造、试验与检验、标志、合格证、包装、供货、安装、售后及技术服务等方面的技术要求。 1.3本技术规格书提出的是最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，卖方应提供一套满足本技术规格书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务；对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。 1.4在签定合同后，采购方仍保留对本技术规格书的技术规范提出补充要求和修改的权力，合理的要求供货方应给予配合。 二、标准和规范 2.1制造遵循的标准和规范 国务院第549号令《特种设备安全监察条例》 国家质量技术监督局《锅炉压力容器制造许可条件》2003年194号文 TSG R0004-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》 GB150-1998 《钢制压力容器》 GB151-1999 《管壳式换热器》 JB4710-2000 《钢制塔式容器》 NB/T47003.1-2009 《钢制焊接常压容器》 GB/T985.1-2008 《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》 GB986-1988 《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》 JB4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB4709-2000 《钢制压力容器焊接规程》 JB4730-2005 《承压设备无损检测》 HG20580-1998 《钢制化工容器设计基础规定》 HG20581-1998 《钢制化工容器材料选用规定》 HG20582-1998 《钢制化工容器强度计算规定》 HG20583-1998 《钢制化工容器结构设计规定》 HG20584-1998 《钢制化工容器制造技术要求》 HG20585-1998 《钢制低温压力容器技术要求》 GB713-2008 《锅炉和压力容器用钢板》 GB24511-2009 《承压设备用不锈钢钢板及钢带》 GB13296-2009 《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》 NB/T47002.1-2009 《压力容器用爆炸焊接复合钢板》 HG/T20592～20635-2009 《钢制管法兰、垫片、紧固件》 GB/T 13403-2008 《大直径钢制法兰用垫片》
中天牌板式换热器 编号:ZT/Q7.5.1-01 制 造 工 艺 规 程 编制: 李庆全批准：盖超淄博中天换热器设备有限公司二OO四年四月一日
第一章板式换热器各部件的制造 第一节下料 （一）材料要求： 1、板式换热器，固定压紧板应符合A3钢板口平面度要平整。 2、板式换热器上导杆、下导村应符合45#钢圆柱垂直。 3、板式换热器夹紧螺栓应45#钢圆柱垂直。 4、板式换热器当柱应用槽钢制作。 5、板式换热器，换热板片，采用济南市宏达供热设备有限公司生产的白锈钢，具有定形状波纹的换热板片。 （二）板式换热器固定板下料： 1、用设备：气割、自动切割机 2、质量标准：平面度平整，不得有沙凹，按图纸标准尺寸，周边加，加工量。 3、纸尺寸割管孔，尺寸不得偏差规定。 4、板孔铁屑毛刺的处理，使用磨光机逐一磨去管孔周边的铁屑毛刺。 第二节换热器各部件加工 （一）定紧压夹板
1、周边用龙门铣床，铣加工平面。 2、画线Z35钻床钻孔，前后板合并，同时加工夹紧孔、导杆孔，尺寸按图纸要求，质量不得超出允许偏差。 3、器紧固板表面，用磨光机清平氧化铁刷防锈漆。 （二）板式换热器上、下导杆加工 1、换热器上、下导杆用车床加工，导杆尺寸按图纸要求加工，两端螺纹配加强螺帽。 2、换热器上下导杆，中间凹面用牛头刨床加工，按图纸要求不得超出偏差规定。 3、热器上、下导杆中间无螺纹处刷黑色漆。 （三）板式换热器夹紧螺栓加工 1、板式换热器夹紧螺栓，用圆钢45#两端加工螺纹，配加强螺帽。 2、板式换热器夹紧螺栓，中间无螺纹处刷黑色漆。 （四）板式换热器支柱加工 1、用槽钢，焊符板。 2、按图纸要求，画线，加工上下孔。 3、焊缝用磨光机磨平。
换热器工艺设计
目次 1 总则 1.1 目的 1.2 范围 1.3 规范性引用文件 2 设计总则 2.1 设计标准 2.2 安装方式 2.3 管壳式换热器 3 管壳式换热器的选型 3.1 壳体的选择 3.2 封头的选择 4 管壳式换热器机械参数的确定 4.1 设计压力 4.2 设计温度 4.3 管子及管束 4.4 壳径 4.5 折流板和支撑板 4.6 防冲板 4.7 接管 5 管壳式换热器的传热计算 5.1 设计余量 5.2 压降 5.3 流速 5.4 管口流速 5.5 KETTLE式换热器 5.6 污垢系数 5.7 腐蚀余量 5.8 管束振动及噪声分析
1 总则 1.1 目的 为规范各项目的换热器的流体力学及传热计算而编制。 1.2 范围 1.2. 1本规定规定了管壳式换热器的选型和设计的工艺要求。 1.2.2本规定适用于各项目中传热面积大于0.5耐的管壳式换热器、板式换热器、套管式(Double pipe)和多管式套管(Hair-pin)换热器，但不适 用于蒸汽表面冷凝器。 1.3 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修改版均不适用本规定。凡是不注日期或修改号（版次）的引用文件，其最新版本适用于本规定。 1.3.1 GB151-1999(2002) 管壳式换热器（附加2002年第1号修改单） 1.3.2 TEMA 管壳式换热器制造协会标准 1.3.3 API660 Shell and Tube Heat Exchangers 2 设计总则 2.1 设计标准 2.1.1 对于国内设计、加工或制造的管壳式换热器应严格依据GB151标准；国外设计、加工或制造的管壳式换热器应严格依据TEMA或API标准。 2.2.2 对于TEMA等级如无说明应采用“R”级。 2.1.3 对于立式换热器，制造商应在换热器上配备吊装用吊耳。 2.2 安装方式 换热器通常应采用卧式，对于工艺上特殊要求、或清洗和维修、或安装空间限制的情况可采用立式安装。 2.3 水冷却器 对于冷却介质是水的换热器应满足如下规定：
1.E-0101B混合加热器设计 为确保混合加热器（E-0101B)中MN（亚硝酸甲酯）,CO（一氧化碳）的出口温度为408K，选用0.68Mpa,408K的加热蒸汽加热入口温度为294K的工艺介质。为保证生成物的产量，质量，及最终生成物的转化率，且工艺介质较稳定，蒸汽源压力较小，变化不大，因此针对此实际情况，最后确定设计一个换热器的反馈控制方案。 1.1换热器概述 换热器工作状态如何,可用几项工作指标加以衡量。常用的工作指标主要有漏损率、换热效率和温度效率。它们比较全面的说明了换热器的特点和工作状态，在生产和科学试验中了解这些指标，对于换热器的管理和改进都是必不可少的。 换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。 1.2换热器的分类 适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下： 一按传热原理分类：间壁式换热器，蓄热式换热器，流体连接间接式换热器，直接接触式换热器，复式换热器 二按用途分类：加热器，预热器，过热器，蒸发器 三、按结构分类：浮头式换热器，固定管板式换热器，U形管板换热器，板式换热器等 此设计要求是将进料温度都为297.99K的MN（亚硝酸甲酯）和CO（一氧化碳）加热到出
管壳式换热器制造工艺规程 1. 主题内容与适用范围 本规程规定了管壳式换热器的壳体、管箱、折流板、支持板和管束的制造，以及换热器的组装、耐压试验及油漆包装等内容。 适用于换热器制造。 2.引用标准 GB150-1998《钢制压力容器》 GB151-1999《管壳式换热器》 《压力容器安全技术监察规程》 3. 壳体制造 3.1 壳体的制造除符合本规程外，还应符合《压力容器壳体制造工艺规程》和GB151-1999《管壳式换热器》中的规定。 3.2 圆筒内直径允许偏差 3.2.1 用板材卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加工以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为0。 3.2.2用钢管作圆筒时，其尺寸允许偏差应符合GB/T8163和GB/T14976的规定。在遵循GB151 4.4.2规定时，GB151附录 C的奥氏体不锈钢焊接钢管也可用作圆筒。 3.2.3 圆筒同一断面上最大最小直径之差e≤0.5%DN且当： （1）D N≤1200mm时，其值不大于5mm； （2）D N>1200mm时，其值不大于7mm； 3.2.4 圆筒直线度允许偏差为L/1000（L为圆筒总长）。且当： （1）L≤6000mm时，其值不大于4.5mm； (2) L>6000mm时，其值不大于8mm； 直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位测量。 3.3 壳体内壁凡有碍管束顺利装入或抽出的焊缝均应修磨至与母材
表面齐平。 3.4 壳体长度公差按GB/T1804-2000中m级规定。 3.5 接管、补强圈与壳体装配，须待壳体与法兰的两道环缝焊接完毕后，再划线开孔。装配接管法兰及补强圈，先从壳体内部将接管焊到壳体上，并对正接管以千斤顶或支撑胎具在壳体内部顶住，然后在外面焊接接管及补强圈。 4. 管箱制造 4.1 管箱短节与管箱法兰组对时，应以法兰背面为基准。法兰的螺栓孔在施工图样无规定时均应跨中，如施工图样有规定时，按图样要求加工。 4.2 管箱法兰密封面及隔板密封面应在接管、补强圈等零部件与管箱组焊完毕并经热处理后再进行加工。 4.3 管箱接管开孔划线时，应使短节纵焊缝处于水平位置。 4.4 管箱隔板装配前，应将管箱内部环缝凸起处铲平，然后再组装焊接隔板。 4.5 焊接管箱隔板时，焊缝应与法兰端面齐平，不得凹下。 4.6 碳钢、低合金钢制的焊有分程隔板的管箱和浮头盖以及管箱的侧向开孔超过1/3圆筒内径的管箱，应在施焊后作消除应力的热处理。奥氏体不锈钢制管箱、浮头盖一般不作焊后消除应力热处理（图样、工艺文件另有规定的除外）。 5. 管板的制造工艺要求 5.1 管板、管箱盲板若用钢板制作时，非加工面（一般为管板、管箱盲板内侧表面）不平度不得超过以下规定值，否则应进行校平：（1）D N<1000mm时，≯2mm； （2）D N≥1000mm时，≯3mm； 5.2 拼接管板的焊缝应进行100%的射线或超声检测，按JB4730规定的Ⅱ级或Ⅰ级为合格，除不锈钢外，拼接后的管板还应作消除应力
换热器制造工艺规程 分发号：受控状态： 持有人：生效日期：2016年07月15日
1 总则 1.1 本规程是换热器的制造、检验与验收的通用工艺要求。 1.2 换热器在制造过程中还应严格执行《固定式压力容器安全技术监察规程》和GB151《热交换器》及相关标准和设计图样及技术要求的规定。 2 适用范围 适用于固定管板式、U形管式、浮头式和填料函式换热器在公司内的制造和检验。 3 内容要求 3.1 壳体 3.1.1用钢板卷制时，内直径允许偏差可通过外圆周长加以控制，其外圆周长允许上偏差为10mm，下偏差为零。 3.1.2 筒体同一断面上，最大直径与最小直径之差为e≤0.5%DN。 且：当DN≤1200mm时，其值不大于5mm；当DN＞1200mm时，其值不大于7mm； 3.1.3 筒体直线度允许偏差为L/1000（L为筒体总长）。 且：当L≤6000mm时，其值不大于4.5mm；当L＞6000mm时，其值不大于8mm；直线度检查应通过中心线的水平和垂直面，即沿圆周0°、90°、180°、270°四个部位测量。 3.1.4 壳体内壁凡有影响管束顺利装入或抽出的焊缝均应打磨至与母材表面平齐。 3.1.5 在壳体上设置接管或其他附件而导致壳体变形较大，影响管束顺利安装时，应采取防止变形措施。 3.1.6 插入式接管，管接头除图样有规定外，不应伸出管箱、壳体的内表面，而且在穿管前应将内侧角焊缝先焊，为防止筒体变形，外侧角焊缝待组装管束后再施焊。 3.2、换热管 3.2.1 换热管管端外表面应除锈、去污。用于焊接时，管端清理长度应不小于管外径，且不小于25mm；用于胀接时，管端应呈现金属光泽，其长度应不小于强度胀接长度。换热管两端，可采用砂纸手工除锈或钢丝轮机械除锈（不锈钢管、钛管应采用不锈钢丝轮），不允许用砂轮片打磨除锈。 3.2.2 换热管直管或直管段长度大于6000mm时允许拼接，且符合以下要求： 3.2.2.1 对接接头应作焊接工艺评定，试件的数量、尺寸、试验方法应符合NB/T 47014-2011的规定。 3.2.2.2 同一根换热管的对接接头，直管不得超过一条；U型管不得超过二条；最短直管长不应小于300mm，包括至少50mm直管段的U型弯管段范围内不得有拼接接头。 3.2.2.3 管端坡口应采用机械方法加工，焊前应清洗干净。 3.2.2.4 对口错边量应不超过换热管壁厚的15%，且不大于0.5mm；直线度偏差以不影响顺利穿管为限。 3.2.2.5 对接后应先取相应钢球直径（d≤25 钢球直径0.75di；25＜d≤40 钢球直径0.8di；d＞40 钢球直径0.85di；）di为管子内径。 3.2.2.6对接接头应按NB/T47013.2进行100%射线检测，合格级别不低于Ⅲ级为合格。检测技术等级不低于AB级。
传热板片是换热器的核心部件，板片的成型工艺及材质特性对密封和换热效率会产生直接影响。换热器通常以水作为冷却介质，板片多数采用不锈钢薄板制造，在板片上压制有波纹流梢，相邻两板片之间的空间即为介质流道，冷、热流体在板片两侧流动时，通过板片进行热量交换。 波纹所形成的特殊流道，使流体在极低流速的条件下发生湍流(雷诺系数R。约200)，低雷诺系数下的湍流其有自身除垢效应，有力地破坏隔热边界层，减少界面上液膜热阻。一般情况下板式换热器的传热系数K值在3 000-6 000W/m''℃范围内，同时，两种介质几乎是全逆流流动，热传导效率较高。在同等换热效率下，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2-1/4即可达到同样的换热效果。 板式换热器使用1--2年的周期(根据实际使用工况而定)后需要进行必要的拆检、清洗、打压测试等。对于变形或穿孔等存在问题的板片需要及时更换，在这过程中散热板片的装配必须严格按流程图排列。流程图是按冷却工艺设计的，采用并联或串联的方式将各板片连接起来，常见的有单流程和双流程(或多流程组合)换热器，单流程换热器的介质接人和流出管口通常都固定压板一侧，热介质和冷介质又分别在固定压板垂直轴线的单侧布置，同一种介质同时在左侧或同时在右侧。 错排板片引起的两介质短路或泄漏单流程板片从密封垫一侧观察，由右边流进的流体总是从右边流出;由左边流进的流体总是从左边流出。对人字形波
纹板片，如果流体从左边流进，而且人字纹指向朝上A型板片，将A板沿垂直于板面的轴线旋转180度就成为B型板片，流体从右边进出。 板式换热器拆检后需要重新按要求夹紧板片，如果为了进一步提高换热能力需要加装板片时.应充分 考虑到固定压板和活动压板的变形强度，采用相同等级的实验压力，板片的数量增加同时螺栓的预紧力也需要加大，当两侧压板的弹性变形超出许可的范围，密封件的平面压缩存在径向滑动，形成错位，此时，密封失效，两介质外泄漏或内部相互窜液，无法正常使用。 对于长期未投人使用的换热器通常要适当放松螺杆的拉力，板片及密封垫长期受压后失去必要的弹性，密封容易失效，降低使用寿命。换热器的各压紧螺栓均布受力，安装就位前需要将板换按对角线进行夹紧，并实时测量两压紧板的内侧距离，保证两压紧板基本处于平行状态，四角的平行度偏差小于2%，预紧各螺栓按图5所标示的顺序进行。 为了高效发挥换热效能，板式换热器的两种介质循环采用了全逆流流动，在实际使用中考虑到各液压系统的离线备件配套问题，会以较大换热面积的交换器作为通用件储备，介质接口方向会有差异，冷热介质互换接口或同一介质进出对调使用等，这类问题虽然不会对密封形成不利但会对热交换效率产生一定的影响，如图6所示:逆流时的两种介质的温差小、热损失较小，换热效率高;顺流时的温差偏大换热效率低。 1、板式换热器对连接螺杆的水平拉力有着严格的要求，特别在吊装自身重量较大的大功率换热器时