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1、靜設備石P油化工設備技術，2009，30(2)·25·etro-ChemicalEquipmentTechnology雙管束U形管換熱器的結構設計朱亞林(中國石化X-程建設公司，北京1001O1)摘要：對雙管束U形管換熱器的結構設計要點進行了分析，結合實例對雙管束的設置及其支撐結構設計進行了詳盡地分析，探討其設計的合理性；并就雙管束U形管換熱器的其他細節(jié)的結構設計作了介紹。關鍵詞：雙管束U形管換熱器；管束設置；管束支撐結構；支撐梁中圖分類號：TE965文獻標識碼：B文章編號：1006—8805(2009)02—0025—04隨著乙烯裝置規(guī)模的大型化，換熱器的數量工藝介質分別是
2、低壓蒸汽、甲醇和乙烯，由低壓蒸不斷地增加，尺寸也不斷增大。為了更好地節(jié)約汽通過甲醇這個中間介質來加熱乙烯；在這種情投資成本，有效地利用布置空間，一種雙管束U況下，把這兩臺u形管換熱器合為一臺雙管束形管換熱器越來越多地成為乙烯工程常規(guī)設計的U形管換熱器就成為可能，即殼程介質為甲醇，方案。管束A介質為乙烯，管束B介質為低壓蒸汽，其圖1是雙管束U形管換熱器結構示意。換熱過程是：以管束B的介質低壓蒸汽通過殼體從圖1可以看出，雙管束U形管換熱器是將的介質甲醇來加熱管束A中的介質乙烯。日前，兩臺U形管換熱器合為一臺，共用一個殼程。在由中國石化工程建設公司參與設計的三個乙烯項傳統的乙烯項目
3、設計中，乙烯產品汽化器和干火目中，這種雙管束u形管換熱器都扮演了重要的炬罐汽化器，通常是選用兩臺U形管換熱器，其角色。管束A÷飆廠tfJIif}lf、、I一’。一_．_、IlI}【IIlI士==I、、一{I＼l～I日{lI11、f一l1：I1．II。I、．II／叢一—ll8IlIII{f管束B導軌管束B管束A導軌支撐梁圖1雙管束U形管換熱器結構示意1工程實例對殼體內直徑、管束定位尺寸、管束支撐結構、支從雙管束U形管換熱器的形式來看，它與通撐梁的設計等各結構要點進行介紹。常的U形管換熱器最明顯的區(qū)別就是有兩個管束，這兩個管束都需要有支撐導軌，尤其是管束A收稿日期：2008—11
4、—24。作者簡介：朱亞林(1975一)，男，黑龍江省牡丹江市人，1997年需要在殼體內部搭建鋼梁支撐，這些結構問題都畢業(yè)于大連理工大學化工機械專業(yè)，獲工學學士學位，現在中需要逐一分析解決。下面就以一臺雙管束U形國石化工程建設公司從事石油化工設備的設計工作，工程師。管換熱器的設計為例(工藝設計參數見表1)，針Email：zhuyal@sei．com．cn石油化工設備技術表1工藝設計參數而采用厚壁管進行補強。試算管束A和管束B工藝設計參數毫體上管束下管芽厚壁管開孔補強的厚度需在5O～60mm，把開孔公稱直徑／ramH9oQ一Q∞接管壁厚考慮在內，將以上殼體內徑計算值再向管束直邊長
5、度。。～∞上增加100mm(管束A，B厚壁管大端壁厚之和(殼體長度)／ram墨囊翁的估算值)，經圓整最后得到殼體直徑：介質il?！暗驼羝鸇一2900mm設計溫度／℃～同時，還可以得到管束A和管束B的定位尺設計壓力(表／~．)／MPa22R囂寸：主體材料nNDR套§Mn：：A—D／2一ll—D1／2一t1—600(ram)B—D／2一Z1一D2／2一t2—7lO(ram)1．1殼程殼體內直徑和上下管束定位尺寸的確式中：t。，t2——分別為管束A和管束B厚壁管大定端壁厚。對于一臺雙管束U形管換熱器，其殼體直徑tl一60mm；t2—50mm和上下管束的定位尺寸，除殼體蒸發(fā)空間需滿足
6、2管束支撐結構工藝換熱的要求外，設備結構方面的考慮也是個2．I管束A導軌支撐結構重要因素。在這里，設備結構方面的考慮主要有由于管束A在殼體上部，管束需要用鋼梁支兩個：其一是兩管束在封頭上的開孑L補強；其二是撐，U形管束的支撐導軌架在支撐梁上。文獻兩管束之間的距離要滿足對管束A支撐梁布置E2]提供了釜式重沸器管束滑道結構，本設計參考的要求。文獻[2]圖58(a)和(b)兩種形式(分別見圖2和由于最大應力位于橢圓形封頭過渡區(qū)，開孔圖3)。下面試比較這二者的特點和適用情況。時，其孔的中心線宜垂直于封頭表面Ⅲ，所以在本文獻[2]圖58(a)，其導軌滑動面為水平平設計中，管束A和管束B
7、開孔不宜開在封頭的過面，對于本設計而言，可以用槽鋼或工字鋼作為導渡區(qū)，而應位于以橢圓形封頭中心為中心的80軌，水平鋪設在支撐梁上。這種結構的優(yōu)點是定封頭公稱直徑的范圍內。由此可以得到z值(見位方便，易于安裝。但是，這種結構需要管束支持圖1)，即：板在導軌的位置切出缺口，留出足夠的空間放置l1—0．1D導軌，那么管束的最大布管數量就會減少，如果工另外，管束A和管束B之間的距離(圖1中藝計算所要求的布管數量不允許，就不能采用這的z)，要考慮管束A支撐梁的布置空間。在本種結構?？梢圆捎梦墨IE2]圖58(b)的
