不锈钢换热器设计与*壳体结构选择

 摘要： 在换热器设计中， 壳体上的变径锥体结构选择关系到设备安全， 经济合理性。在换热设备煮沸器设计中应用新标准选择壳体上的变径锥体结构型式 。
    在换热器设备设计中， 为了满足化工工艺要求， 在介质进出口处应设置变径扩容空间， 通常是采用变径折边锥形封头来实现这种扩容空间结构的。采用何种结构形式的变径锥体对设备壳体厚度和重量影响极大， 同时直接关系到设备工程造价高低。
    煮沸器下段换热器是不锈钢 ＩＩ 类压力容器，是化肥生产的主要设备， 直径为 １ ５００ ｍｍ／ｌ ３００ｍｍ， 下段换热器长度为 ４ １９０ ｍｍ。*设备在１９８３ 年二期化肥工程建成投产运行 ６ 年后， 于１９８９ 年退役更换。第二台设备运行 １３ 年后，２００２ 年 １０ 月中旬以来连续发生管束泄漏而被迫停车检修处理， 目前正处于维持生产状态。为了确保化肥装置稳定运行， 经研究对 １９８８ 年版设备结构进行改进设计， 选择*结构方案， 将壳体上的四个折边锥形封头， 改为无折边锥形封头， 节省锥形封头折边加工费用 ６ ０００ 元左右，同时使设备主体重量在原设备基础上又减少了３１０ ｋｇ。其设备的设计要点阐述如下。
１ 设计条件
     不锈钢换热器设备设计技术参数见表 １。
２ 新煮沸器设计方案确定
     考虑到该设备与原工艺管线安装尺寸其设备的外连接口应与原始保持不变。
     考虑到该设备应按照新标准进行设计， 其壳体将会增厚， 为减少重量将变量径折边锥形封头改为 Ａ 类焊缝 ＲＴ１００％的无折边锥形封头。锥半
角比原折边锥封头减少 ５°之多， 从而使壳体厚度相应减薄。
     考虑到减少制造加工的工作量， 将中间筒节由原三节直径 １ ３００×１８／１４ 改为一节直径 １ ３００×１４筒节， 从而去掉两道环焊缝长达 ８．２８ ｍ。