螺紋環(huán)換熱器總體介紹

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,螺紋鎖緊環(huán)式換熱器總體介 紹,大連萬陽(yáng)重工有限公司,前言,各位專家領(lǐng)導(dǎo)你們好：,隨著國(guó)內(nèi)各大煉廠加氫裝置擴(kuò)建和新上，螺紋環(huán)換熱器在加氫裝置中的使用數(shù)量逐步增多，同時(shí)設(shè)備直徑、壓力、溫度也在增大和增高，制造工藝也在不斷更新。為了用戶能更好的了解、認(rèn)識(shí)、以至熟練掌握和使用螺紋環(huán)換熱器，盡撫機(jī)所知，向尊敬的用戶介紹螺紋環(huán)換熱器工作原理等內(nèi)容。,介紹內(nèi)容共分八個(gè)部分：,1,、公司簡(jiǎn)介,2,、螺紋環(huán)換熱器總體結(jié)構(gòu)介紹,3,、螺紋環(huán)換熱器工作原理概述,4,、螺紋環(huán)換熱器制造工藝介紹,5,、螺紋環(huán)換熱器使用和裝拆中常見問

2、題及排除方法,6,、國(guó)內(nèi)外螺紋環(huán)換熱器運(yùn)行中出現(xiàn)的事故,7,、螺紋環(huán)換熱器、,環(huán)換熱器、隔膜式換熱器對(duì)比,8,、螺紋環(huán)換熱器組裝過程（三維動(dòng)態(tài)）,1公司簡(jiǎn)介,1.1,人員方面,撫順機(jī)械設(shè)備制造有限公司（民營(yíng)）現(xiàn)有員工總數(shù),1168,人，其中工程技術(shù)人員,255,人，高級(jí)工程師,15,人，工程師,65,人，一般技術(shù)人員,92,人，技術(shù)工人,660,人，無損檢測(cè)級(jí),3,人，、級(jí),29,人。質(zhì)保體系健全，各專業(yè)責(zé)任師,23,人，體系運(yùn)行良好。,1.2,工藝裝備方面,我公司生產(chǎn)設(shè)備共近,500,臺(tái)（套），有代表性的高精尖設(shè)備,14,臺(tái)（套）：,意大利進(jìn)口,PSIT3100,160,全液壓三輥卷板機(jī)。,

3、德國(guó)進(jìn)口,plate roller,全液壓三輥卷板機(jī)。,9,兆伏電子直線加速器,DZ-9/3000（,北京自動(dòng)化研究所）。,落地式數(shù)控鏜銑床,TK6920,，,產(chǎn)地,：昆機(jī)。,數(shù)控鏜銑床,KBT-13DS（,日本）。,數(shù)控深孔鉆,NDS/GB1200,，,最深鉆孔,1.2,米（北京哈曼）。,250,噸橋式吊車,2,臺(tái)，合吊重,500,噸，產(chǎn)地：大連。,8,米立式數(shù)控車床,DVT8000,40/Q-NC8（,齊齊哈爾一機(jī)）。,6.3,米立式數(shù)控車床，產(chǎn)地：武漢重型。,MOLINE,公司,MF190 6,軸數(shù)控鉆床，產(chǎn)地：美國(guó)。,1600,A,伊莎焊機(jī)，產(chǎn)地：瑞典。,雙絲窄間隙焊機(jī),HSS-300

4、,，,產(chǎn)地：哈焊所。,26,米,10,米,7,米,電腦程控液化氣燃爐，設(shè)計(jì)：杭州二院。,14,米,4.5,米,4,米,電腦程控油爐，設(shè)計(jì)：杭州二院。,1.3,業(yè)績(jī)方面,撫機(jī)公司具有,40,多年的壓力容器制造歷史，積累了大量的制造經(jīng)驗(yàn)。我們的產(chǎn)品遍及國(guó)內(nèi)（中石化、中石油、中海油），同時(shí)遠(yuǎn)銷伊朗（壓力容器配件）、蘇丹（反應(yīng)器）、俄羅斯（,ASME,標(biāo)準(zhǔn)塔容器）、孟加拉（,ASME,標(biāo)準(zhǔn)換熱器）。撫機(jī)公司在立足制造普通煉化設(shè)備的基礎(chǔ)上，迅猛擴(kuò)增制造品種，其典型代表產(chǎn)品有螺紋鎖緊環(huán)式換熱器、加氫反應(yīng)器、重整反應(yīng)器、大型立式浮頭式換熱器、高低壓分離器、,4000,臥式固定管板換熱器、塔容器、轉(zhuǎn)化爐等。,

5、在品種擴(kuò)增的基礎(chǔ)上,我們加大力度擴(kuò)大產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率，就螺紋環(huán)換熱器一項(xiàng)，從,98,年為鎮(zhèn)海制造的國(guó)內(nèi)第一臺(tái)螺紋環(huán)換熱器起，至今我公司共產(chǎn)成螺紋環(huán)換熱器,143,臺(tái)，其中最大直徑為,1600,（,2,臺(tái)），一臺(tái)是齊魯石化,DFU(S)1600-1163-9.45/9.9-6.64/19-2I,，,一臺(tái)是青島煉油,DFU1600-1048-9.0/9.35-6/19-2I,。,另外我公司于,05,年,11,月成功的完成了,1800,大直徑螺紋環(huán)換熱器中承壓環(huán)模擬環(huán)試制，順利通過了國(guó)內(nèi)專家的鑒定，為制造,1600,以上大直徑螺紋環(huán)換熱器奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。撫機(jī)勇于探索、敢于拼搏，如今我們正聯(lián)合浙江工

6、業(yè)大學(xué)、中石化北京設(shè)計(jì)院（,SEI,）,共同攻克,1700,2200,螺紋環(huán)鎖緊式換熱器工藝計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算和產(chǎn)品制造難關(guān)，其目的為了使,1600,以上大直徑螺紋環(huán)換熱器立足國(guó)產(chǎn)，并為國(guó)家節(jié)省大量的外匯。,2,螺紋環(huán)換熱器結(jié)構(gòu)介紹,螺紋環(huán)換熱器一般由,6,個(gè)部分組成：,1,、承壓環(huán)；,2,、壓蓋；,3,、分程箱；,4,、管束；,5,、殼體（管箱、筒體）；,6,、支座，下面逐其介紹（見圖,1,）。,件,1-0,（固定）,/-26-0,（活動(dòng)）支座：能承受設(shè)備最大重量（金屬,+,保溫,+,充水），同時(shí)滿足應(yīng)力校核。,件,-2,、,-3,是內(nèi)外壓圈，,-4,是內(nèi)、外壓桿，都是傳力零件。,件,-5,：設(shè)

7、備操作中出現(xiàn)內(nèi)漏或外漏時(shí)鎖緊螺栓。內(nèi)漏鎖緊內(nèi)圈螺栓，外漏鎖緊外圈螺栓。,件,-6-0,支架：用于固定,-13-0,（密封盤），防止密封盤徑向串動(dòng)，影響密封效果。,件,-7,壓蓋：承受密封盤傳給它的軸向力，它把力傳遞給了承壓環(huán)螺紋齒上。,件,-8,、,-9,（螺栓，螺母）：裝配承壓環(huán)時(shí)為了減小裝配阻力和讓承壓環(huán)與壓環(huán)之間不產(chǎn)生摩擦，因此用這套螺栓、螺母把承壓環(huán)與壓環(huán)連接起來。,件,10,螺塞：設(shè)備檢修時(shí)防止管箱落灰塵，封蓋用。,件,-11,承壓環(huán)：承受管、殼程所有軸向力。,件,-12,螺塞：防止油孔落灰塵。,件,-13-0,密封盤：密封管程用，此件要求低強(qiáng)不銹鋼，但和韌性、彈性要好。,件,-14

8、,外密封墊圈：密封管程用，此件要求同上，它與,-13-0,共同配合密封管程。,件,-15-0,壓環(huán)：傳遞力組件。,件,-16,頂壓螺栓：它的材質(zhì)特殊，,ASME:SA453-660B,。,其中,SA453,為標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，,660,B,為牌號(hào)。,此件是關(guān)鍵零件，性能好與壞決定殼程水壓能否打住合格。,制造工藝：鍛制固溶,980,，,1,2,小時(shí),720,，,16,小時(shí)硬化處理滾絲。,件,-17,卡環(huán)（也是通稱的分隔環(huán)）：此件鍛造質(zhì)量嚴(yán)格控制，因?yàn)樗鼉?nèi)孔有螺紋傳遞力，一般情況分四瓣，但直徑加大，要多分,6,、,8,、,10,、,12,、,14,、,16,，便于裝配。,件,-18,密封帶：用于封閉管程介質(zhì)

9、入口，防止大量介質(zhì)從入口端流出管箱外。,這種密封帶用耐高溫的膨脹石墨編制成石墨纖維繩，其內(nèi)部帶有金屬纖維，且有不小于,2,Mpa,的拉伸強(qiáng)度，均勻填滿，不允許有空穴。石墨繩保持比較緊狀態(tài)，在三面約束下，從上面壓緊載荷達(dá)約,8,萬牛頓時(shí)，被壓縮量為總量的,30,35%,，廠家出廠都做完。,件,-20,盤根：用于管程內(nèi)部密封。,件,-21-0,波齒符合墊片，制造廠：南方墊片廠或南京艾志廠,現(xiàn)北京院近,2,3,年設(shè)計(jì)都已改纏繞墊片，原因主要考慮用戶現(xiàn)場(chǎng)保存、安裝不方便，外層石墨易損傷、脫落。,SEI,對(duì)應(yīng)的用戶北方用戶居多，而洛陽(yáng)院南方用戶居多，洛陽(yáng)院設(shè)計(jì)基本還是波齒復(fù)合墊，但纏繞墊片制造質(zhì)量好的話

10、可比波齒回彈性好，國(guó)外現(xiàn)設(shè)計(jì)使用纏繞墊片。,件,-22,、,-23,盤根壓環(huán)：夾持,-24-0,盤根二，使它均勻受力，不散花。,件,-24-0,盤根二：傳遞力，原來從國(guó)外引進(jìn)時(shí)無此墊片，但經(jīng)過消化吸收試用后專家們認(rèn)為，加此墊片可補(bǔ)償膨脹、收縮量，但洛陽(yáng)院此處一般是硬墊片。,件,-25-0,筒節(jié)：固定管束，承受內(nèi)壓。,一般情況冷成型（大直徑、小壁厚），有的成型后基體內(nèi)壁機(jī)加工。還有的是堆完,347,L,也機(jī)加工。目的消除筒體橢圓度，便于管束裝配，從而保證管板裝配精度，密封效果好。,件-27-0,管束：傳熱部件。,管束中管板殼程密封面待管頭焊后、脹后測(cè)量不平度。,U,形管右端與封頭內(nèi)壁的距離需嚴(yán)格

11、控制，管板最大外徑與筒體徑向間隙也要嚴(yán)格控制。管板有兩種設(shè)計(jì)壓力，一種（本圖）按壓差設(shè)計(jì)，一種按管、殼程壓力高的設(shè)計(jì)，但采用哪種設(shè)計(jì)方法由工藝專業(yè)決定。其中主要因素之一是設(shè)備所處系統(tǒng)中是否有連鎖機(jī)構(gòu)，有的一般按壓差，否則全壓。本圖設(shè)計(jì)壓差,0.45,Mpa,，,而實(shí)際計(jì)算卻為,3.0,Mpa,，,為什么,？設(shè)備在開、停車時(shí)，兩程之間一般易產(chǎn)生的壓差為,2.0,Mpa,，,因此設(shè)計(jì)中在考慮其它情況（特殊）設(shè)定設(shè)計(jì)壓力為,3.0,Mpa,。,件,-28,、,-29,連接分程箱與管板、螺栓、螺母。,件,-30,、,-35,管程、殼程對(duì)應(yīng)法蘭（一般都選,321,：,0,Cr18Ni10Ti,鍛件）,件

12、-31,八角墊：,0,Cr13,、,00Cr12,，,一般整環(huán)鍛制。,八角墊尺寸公差控制不好，就打不住壓。我們以前出現(xiàn)過問題，八角墊加工后尺寸公差合格，法蘭鋼圈槽尺寸公差也合格，但是打不住壓，現(xiàn)把公差帶調(diào)整變窄后效果較好。,螺栓保護(hù)套：一般為碳鋼，現(xiàn)我們最近給孟加拉出口產(chǎn)品（天津天辰設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)保護(hù)套全是不銹鋼，我們建議用戶與螺栓配合的選不銹鋼，堵蓋選碳鋼。,件-40,螺塞擰下，在拆卸時(shí)拆裝具須擰裝在此螺孔，使承壓環(huán)與壓蓋同時(shí)旋出管箱。,產(chǎn)品銘牌和警告牌,銘牌和警告牌必須放在便于觀察和可更換的位置。銘牌主要告知設(shè)備規(guī)格和重量。,警告牌警告設(shè)備操作中兩程壓差不許超過設(shè)計(jì)壓差。,3,螺紋環(huán)換熱器工作

13、原理概述,設(shè)備開停車壓力、溫度載荷加卸載程序,開車：先升溫，再升壓交替進(jìn)行。一般情況升溫速度小于,25,/,h,，,升壓速度控制在,0.2,0.3,Mpa/min,之間。,停車：先降壓，再降溫交替進(jìn)行，降壓、降溫的速率等同于升壓、升溫速率。,介質(zhì)流程原理,螺紋環(huán)換熱器的熱介質(zhì)來源于加氫反應(yīng)器出口反應(yīng)產(chǎn)物，冷介質(zhì)一般為原料油或混氫油，通過冷熱介質(zhì)熱交換、高溫介質(zhì)把低溫介質(zhì)加熱，冷熱介質(zhì)的工藝流程由工藝專業(yè)人員制定，本圖中熱介質(zhì)走管程，冷介質(zhì)走殼程（雙殼程），雙殼程傳熱改變了以往單殼程一半并流，一半逆流的低效狀況，使殼程介質(zhì)流動(dòng)方向相對(duì)管程介質(zhì)流動(dòng)方向?yàn)榧兡媪鱾鳠?，溫差校正系?shù)接近,1,，因此提高

14、有效溫差，在殼內(nèi)徑相同的情況下，殼程介質(zhì)流速可提高一倍，因而使總傳熱系數(shù)（,K,）、,換熱效率（,）,得以提高。,密封原理,A),密封鎖緊力傳遞路徑,螺紋環(huán)式換熱器在操作運(yùn)行中可隨時(shí)鎖緊螺栓（件,5,，內(nèi)、外環(huán)螺栓），及時(shí)排除內(nèi)漏（殼程墊片處）和外漏（,-13-0,，,-14,管程墊片處），現(xiàn)場(chǎng)操作靈活性很大。從圖,2,中可以看出所有內(nèi)件統(tǒng)裝在殼體內(nèi)，外密封墊片（,-13-0,），,-14,將換熱器內(nèi)部介質(zhì)與外界隔開，如該墊片密封不失效，設(shè)備本身無其它外泄露點(diǎn)（接管口除外）。從圖,2,中可以看出，外密封墊片的壓緊是通過下列零件的傳遞來實(shí)現(xiàn)的，由外壓緊螺栓,8,（,-5,）依次傳遞給外壓桿,9,

15、（,-4,）、外壓圈,10,（,-2,）、密封盤,1,（,-13-0,）和外密封墊圈,11,（,-14,），墊片傳給外壓緊螺栓的反力最終反作用在螺紋承壓環(huán),7,（,-11,）上傳遞給管箱螺紋齒上，由此可知，外壓緊螺栓,8,（,-5,）只承擔(dān)壓緊外密封片,11,（,-14,）一種功能，因此，它的螺栓直徑很小，在帶壓的條件下，隨時(shí)可給外壓螺栓施力，排除外泄露。而密封墊片,17,（,-21-0,）（殼程墊片）起著管程與殼程分隔開的作用，,圖,2,螺紋環(huán)式換熱器密封結(jié)構(gòu)示意圖,1,、密封盤；,2,、頂壓螺栓；,3,、壓蓋；,4,、內(nèi)壓圈；,5,、內(nèi)壓桿；,6,、內(nèi)壓緊螺栓；承壓環(huán)；,8,、外壓緊螺栓；

16、,9,、外壓桿；,10,、外壓圈；,11,、外密封墊圈；,12,、壓環(huán)；,13,、卡環(huán)；,14,、管箱殼體；,15,、內(nèi)套筒；,16,、盤根、,17,、內(nèi)密封墊片,它的力傳遞路徑為：由內(nèi)壓緊螺栓,6,（,-5,）依次傳遞給內(nèi)壓桿,5,（,-4,）、內(nèi)壓環(huán),4,（,-2,）、密封盤,1,（,-13-0,）、管程內(nèi)套筒,15,（,-19-0,）、,16,（,-24-0,）盤根墊片和管板。同樣內(nèi)密封墊片（,-21-0,）的反力最終反傳給螺紋承壓環(huán),7,（,-11,）且傳遞給螺紋齒上，內(nèi)壓緊螺栓也只承擔(dān)壓緊內(nèi)密封墊片的一個(gè)功能，螺栓直徑同樣很小，一般情況下內(nèi)、外圈螺栓直徑相等。,在力的傳遞過程中，密封盤,1,（,-13-0,）、內(nèi)壓圈,4,（,-3,）和外壓圈,10,（,-2,）均具有良好的彈性，可以補(bǔ)償墊片的回彈性，使密封效果更好。,B),墊片密封性和回彈性,密封性和回彈性是選擇墊片的兩個(gè)重要因素。管程、殼程之間的密封墊片,17,（,-21-0,墊片）一般情況采用波齒復(fù)合墊片。金屬骨架上下表面有相互錯(cuò)開的同心圓溝槽形成波齒，波齒上、下表面復(fù)合一層柔性膨脹石墨構(gòu)成整體復(fù)合墊片。在承受預(yù)緊力的情