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发布时间:2021-09-04 12:14:36 来源:爱体育官方 作者:爱体育app官网

  第4期2015年7月锅炉制作BO I LERM AN U FACTU RI N GN o.4J ul .2015废热锅炉的规划王非,赵桂凤,李召生( 哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨市,150046)摘要:废热锅炉是国内某合成氨/尿素工程项目中的首要设备,这台设备的工艺包及工艺核算为国外某闻名废热锅炉制作商供给,哈锅担任对其进行强度规划及产品制作。本文对废热锅炉的选材、结构规划、规划核算以及制作等问题进行较具体的论说和剖析。关键词:废热锅炉;资料挑选;结构规划;设备制作中图分类号:TK229.92文献标识码:A文章编号:CN 23—1249( 2015) 04—0017—04D esi gnof W aste H eat ExchangerW ang Fei ,Zhao...

  第4期2015年7月锅炉制作BO I LERM AN U FACTU RI N GN o.4J ul .2015废热锅炉的规划王非,赵桂凤,李召生( 哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨市,150046)摘要:废热锅炉是国内某合成氨/尿素工程项目中的首要设备,这台设备的工艺包及工艺核算为国外某闻名废热锅炉制作商供给,哈锅担任对其进行强度规划及产品制作。本文对废热锅炉的选材、结构规划、规划核算以及制作等问题进行较具体的论说和剖析。关键词:废热锅炉;资料挑选;结构规划;设备制作中图分类号:TK229.92文献标识码:A文章编号:CN 231249( 2015) 04001704D esi gnof W aste H eat ExchangerW ang Fei ,Zhao Gu谚ng,Li Zhaosheng( H arbi n Boi l er Co.,Ltd.,H arbi n 150046,Chi na)Abstract:W aste heatexchangeri s the m ai nequi pm entofsyntheti cam m oni a and ureaproj ecti nChi na,a w el l know nforei gnw aste heatexchangerm anufacturerprovi de patentpackageandresponsi bl eforprocess cal cul ati onfor thi sequi pm ent,H BCi sresponsi bl efor the detai lm anufacture of theequi pm ent.Thi s paperdi scuss andanal yzethem ateri al ,structuraldesi gnanddesi gn,cal -cul ati on andm anufacturi ng probl em sof the w ast e heat exchanger.Key w ords:W aste H eat Exchanger;Choi ceofM ateri al ;Structure D esi gn;M anufactureO前语本文所述的废热锅炉是我国自主开发、建造的国内某合成氨/尿素项目工程中废热收回体系的首要设备。废热锅炉的首要效果是收回工艺合成气中的剩余热量并发生合成氨工艺流程所需的高压蒸汽。该设备的工艺包几工艺核算为国外公司担任,我公司担任对其进行规划和制作。本文就其规划上的关键进行较为具体的剖析和论说。1规划条件1.1规划规范废热锅炉按GBl 50.1~150.42011《压力容器》及GBl 511999《管壳式换热器》进行规划、制作及查验,一起接受TSGR00042009( ( 固定式压力容器安全技能督查规程》的督查口]。1.2首要规划参数表1测点及所测参数称号参数壳程管程最高作业压力M Pa作业温度℃规划压力M Pa规划温度℃介质程数腐蚀裕量m l n换热面积m 2热处理12.56328.213.73.834.2346456/370水蒸气合成气111.51.5471.2全体热处理收稿日期:20150315作者简介:王非( 1988一) ,男,黑龙江省七台河市人,助理工程师,2008年结业于浙江大学进程配备与控制工程专业,首要从事压力容器的规划开发作业。万方数据 18。锅炉制作总第252期1.3接收载荷废热锅炉上的管口多与管道衔接,而且各管口均效果有必定的接收载荷。工艺管道供给的接收载荷数值见表1。表2设备接收载荷表盏。墨,。兰地竺,61 000竺三竺兰。圣S1A最大载荷一130000115 00086 500。羔壳程接收嚣荷26 50049 800骚堡冀删S1B最大载荷一67 90064 0002350020 10043 30078 300S2A最大载荷一15 70082 40029 50075 00058 20069500差 粤尔S2B最大载荷一14 00047 50013 20060 50059 30096 500$2C最大载荷一11 50051 5007010096 500121 300129 000FxFyFzM xM yM z接收代号工况IN ]IN ]IN ][ N +。][N j 。][N 。。]..Tl操作工况23 0008 00025 5008 000168 50071700咎暂程接收藉T2是T1规划工况24 5008 00025 5008 000182 00077000嚣銎怒Tl继续工况8 00010 2009 1008 ooo一8 0008 ooo操作工况80008 00012 90039 00084 90042500墨07刀、r12规划工况80008 60014 70044 90088 50034 500他继续工况一8 0008 0008 0008 0008 0008 0002废热锅炉结构规划妻藻黑黧纂基嚣筹主差鸶咖1 312,设置换热管为+38x4,通过核算 2。,换热管长度L=9 618 m m 。设备结构简图见图1。2.1废热锅炉主体结构承认废热锅炉是一种换热设备,选用列管式结构。㈥l没备简㈥2.2废热锅炉管板结构承认本设备壳程的压力高且管程的温度高,因而管板与管箱及壳程筒体衔接均选用焊接结构而非螺栓衔接结构,避免了因为压力、温度较高形成的管板衔接处走漏问题。管板选用双侧碗型结构,与管、壳程筒体选用对接的焊接接头,这种结构即能够确保焊接接头的焊接质量,又充分考虑了管板与管、壳程筒体衔接的B类焊接接头进行100%无损检测的可行性。管板结构见图2。2.3废热锅炉管板换热管孔的安置换热管孔选用正三角形摆放,换热管中心距为53 m m ,见图3。澜勰冈莨万方数据 第4期王非,等:废热锅炉的规划 193资料的挑选因为该设备的工艺包为外方,其要求在资料的选用上以ASM E规则的资料商标作为优选资料,但因为设备在国内运用,因而资料需一起满意国内相应规范和规范的要求。3.1管程资料的承认废热锅炉管程介质为合成气,其间含有必定的氢气,有发生氢腐蚀的风险L3J ,依据其氢分压和操作温度,通过查N el son曲线M oSi 资料,ASM E资料为SA387G rl l CL2( 相当于国产商标14Crl M oR) 。相应的,管程的接收资料选用SA336F11CL3锻件,换热管选用ASM E换热器用无缝管SA213 T11。依据GBl 51的规则,管板具有凸肩并与圆筒对接衔接时,应选用锻件。考虑管、壳程的规划压力及规划温度,因而,管板选用SA336F11CL3锻件。3.2壳程资料的承认废热锅炉壳程压力高但温度较低,为了减小厚度,在资料的挑选上曾考虑以高强钢。但因为管程选用了CrM o钢,高强钢与CrM o钢的热处理温度不同较大,且换热管为CrM o钢,若壳程筒体选用高强钢,因为资料线膨胀系数的差异,会发生较大的热应力。因而壳程筒体终究选用可与管程相同资料,即选用SA387G rl l CL2。相应的,壳程的接收资料选用SA336F11CL3锻件。4规划核算设备壳体强度及接收的补强核算依照GBl 50及G Bl 51中的规则进行M J 。4.1管板的规划核算管板接受来自管程和壳程压力及温度的一起效果。因为管程的进、出口温度不同,因而,别离对管程进口侧管板和管程出口侧的管板进行核算。在对单侧管板进行核算时别离考虑:1.只要壳程压力效果,管程压力为o;2.只要管程压力效果,壳程压力为0的两种状况。一起考虑计人温差应力和不计人温差应力两种状况。考虑管板的双侧腐蚀裕量为3 m m ,通过校核核算,管程进口侧管板厚度为170 m m ,管程出口侧管板厚度为165 m m 。因为该废锅管壳程内径不同,且换热管非彻底的轴对称安置,考虑到管板在该设备中尤为重要,因而,规划时除选用惯例核算外,还选用了有限元的办法对其9种不同工况进行了校核,核算办法及成果见参考文献[5]。4.2管、壳程接收载荷的校核因为管、壳程的接收大多效果有接收载荷,因而接收在用G Bl 50进行惯例核算承认各接收的具体尺度后,还需要进行接收载荷的校核。一般筒体上接收载荷的校核用W RC297的办法进行,但因为该设备接收不满意W RC297的适用条件,因而接收载荷的核算选用部分应力剖析的办法进行。下面以管箱筒体上最大开孔T1接收为例进行阐明。图4Tl 接收结构简图接收的部分应力剖析使用AN SYS软件进行㈨,图4为Tl 接收及其相应管箱的结构简图。因为在T1接收邻近并没有其他接收,且管箱筒体上另一侧的小接收D l 以及封头上的人孔M 1A均间隔T1很远,依据圣维南原理,D 1接收和M 1A人孔对T1接收邻近的应力散布不会有影响,因而建模时疏忽D1接收及M 1A人孔,仅对T1接收及其地点一侧的1/2筒体和封头进行建模。模型的网格区分及接收载荷见图5。该模型单元为Sol i dl 85单元。万方数据 20锅炉制作总第252期图5网格区分及接收载荷条件图6应力散布图图7接收应力散布云图及应力鉴定途径图8接收邻近筒体应力散布云图及鉴定途径通过鉴定,得出结论:接收部件在接收载荷和内压力效果下的应力强度鉴定合格 7。。模型应力散布云图和接收以及筒体各自的应力散布云图和鉴定途径见图6一图8。5制作要求5.1主焊缝焊接结构的要求废热锅炉的A、B、D 类焊接接头均选用全焊透结构,依照制作厂的实践焊接设备的状况,A、B、D类焊接接头的结构方法见图9一图12。因为管板与管、壳程简体均为焊接衔接,因而,壳程终究合拢的B类焊接接头为单面焊双面成型的焊接方法,选用氩弧焊打底,确保焊接接头的焊接质量。图9管板与圆筒的焊接接头外侧内侧图10壳体的A、B类焊接接头焊后缝孔黝。 缆【一1弋\rr\\\图11小直径D 类焊接接头图12大直径D 类焊接接头[ 下转第35页]万方数据 第4期程万波:大通道关闭板型传热元件制作工艺解决方案讨论。35前预热器制作范畴里是最杂乱,是制作技能难度最高的一种板型,对它的研讨很有代表性,针对它的制作技能能够遍及的推行到其它大通道关闭板型和一般板型的制作进程中。[ 上接第20页]5.2换热管与管板的衔接要求考虑到废热锅炉管程介质为高温合成气,操作工况较为恶劣,因而换热管与管板选用强度焊+贴胀的衔接方法,选用熔透性好、外表成型好、焊缝强度高的氩弧焊作为强度焊的焊接办法。焊接结构方法见图13。图13换热管与管板衔接方法5.3无损检测的要求A、B类焊接接头焊后需进行100%RT检测,并进行100%U T复验,一起对D N I200的D 类焊接接头进行100%U T检测,一切焊接接头外表进行100%M T检测。因为CrM o钢具有再热裂纹倾向,因而,热处理后,对A、B类焊接接头再进行100%U T+100%M T检测。5.4压力实验因为废热锅炉的规划核算选用最风险的规划工况,因而,管、壳程别离依照各自的实验压力进行液压实验,液压实验前需对换热管与管板的焊接接头进行0.05 M Pa的氨渗漏检测,以检测管板与换热管之间焊接接头的质量。6结语本文中的废热锅炉归于固定管板式换热器,一般状况可选用GBl 51的办法进行核算,但因为该废热锅炉的换热管非对称散布,以及管、壳程接收效果有外加载荷且超出W RC297适用范围,因而选用惯例规划与部分应力剖析相结合的办法对其进行了规划核算。针对此废热锅炉的介质和操作工况,对其进行了资料挑选以及结构规划,并对制作提出了相应要求,确保了设备的安全和功能。对同类设备的规划制作起到学习效果。参考文献[ 1] TSG R00042009,固定式压力容器安全技能督查规程[S].[ 2] G Bl 511999,管壳式换热器[ S] .[3]李世玉.压力容器工程师训练教程[ M ] .全国压力容器规范化委员会.[ 4] GBl 50.1~150.42011,压力容器[ S] .[5]李召生,等.废热锅炉非对称管板的热一结构耦合有限元剖析[J ].锅炉制作,2015,2:4043.[ 6] 余伟炜,高炳军,等.AN SYS在机械与化工配备中的使用( 第二版) [ M ] .北京:我国水利水电出版社,2007.[ 7] J B473295( 2005年承认) ,钢制压力容器一剖析规划规范[S].、奏寞受一受受一寞史一受一受一安一寞爽受一受一女一受一夹一垒一丧一受一寞鱼一龟一寞一受一寞变一套一寞一寞一壹、安受一受奠一受一蔓受一受一受一羹奠终身受,栽迎诃阅底迎删登广告德感栽迎投藕万方数据