换热器环形外导流筒的设计及制造要点.pdfVIP

静设备 石油化工设备技术，2005，26(6)·15· Petro—ChemicalTechn0109y Equipment 换热器环形外导流简的设计及制造要点 张立文 (中国石化工程建设公司，北京 100101) ． 摘要：以某乙烯装置中环形外导流筒换热器为例，介绍了环形外导流筒结构尺寸的设计、4种典型焊 接结构的比较以及制造要点。这种换热器起到了保护管束和均匀分布壳程物流的作用，布管数多，满足了工 艺要求的换热面积。 关键词：环形外导流筒；设计；结构尺寸；焊接；制造 中图分类号：TE965文献标识码：B 文章编号：1006—8805(2005)06一0015一02 1 前言 形外导流筒各焊缝间距离不得小于导流筒壳体厚 通常换热器壳程物料进、出口处流通面积应 度的4倍。 不小于进、出口接管截面积；同时壳程物料入口处 往往根据需要设防冲装置，以减轻物料对管束的 冲刷，所有这些都要求在物料进、出口区域留出一 定的空间。当壳程物料进、出口接管尺寸较大时， 这个空间就要求相应加大；这样，便造成壳程空间 不能充分合理利用。因此对壳程物料进、出口尺 寸较大的换热器应采用外导流筒。在国内某大型 乙烯装置中，共有13台换热器就因壳程物料进、 出口接管尺寸太大，而采用了环形外导流筒结构。 这种结构不仅起到了保护管束和均匀分布壳程物 流的作用，而且实现了布管数多、充分利用壳程空 间，满足了工艺要求的换热面积。本文针对此装 置中换热器采用的环形外导流筒，从设计到制造 作一探讨。该乙烯装置中典型的换热器壳程环形 外导流筒结构如图1所示。 2结构参数的确定 图1 环形外导流筒结构示意 环形外导流筒结构尺寸应能保证壳程入口物 (3)长孔开口角度侠(。) 料的流通面积和均匀分布。环形外导流筒结构如 图2所示。各部分结构尺寸确定方法如下： 一般的长孔宽度L哪比导流筒内部宽度Lw (1)径向间距LR 小50mm。 径向间距是从导流筒壳体内径到换热器壳体 最大L。w可从下列公式计算得到： 外径间的距离，这个距离必须保证有足够的流通 最大LSw一人口折流板间距一L。一50 面积，一般不得小于50mm，可取LR等于0．2875 di(di为壳体入口接管的内径，mm)。 收稿日期：2005一07—22；修改稿收到日期：2005—10一10。 (2)导流筒内部宽度Lw 作者简介：张立文(1973一)，男，河南漯河市人。1996年毕 导流筒内部宽度一方面要保证物料入口的流 业于四川联合大学(成都科大)化工过程机械专业。现在中 通面积，Lw可取为1．7di；另一方面还要保证环 国石化工程建设公司从事石油化工设备设计工作。工程师。 石油化工设备技术 此项L。应考虑焊缝间的距离不得小于换热 侧封板与换热器壳体单面焊。从制造顺序来看， 器壳体厚度的4倍，一般设定为150mm，对于小焊缝1、2能够清理和检测，焊缝4是最后一道焊 直径换热器可减小到100mm。 缝，无法清理和检测，须从工艺上保证全焊透。 根据以上计算可以确定合适的L。w，然后求 出长孔开口角度： 7c)nLsw 驴訾