H-H型螺纹锁紧环热交换器设计计算

H-H型螺纹锁紧环热交换器结构复杂,其设计计算涉及的零部件多,目前尚未形成公开的、统一的算法及计算程序。以某加氢装置热交换器的设计为例,结合相关标准、文献以及压力容器设计经验,介绍了H-H型螺纹锁紧环热交换器的结构特点以及热交换器管、壳程的密封原理,落实了热交换器壳程筒体、封头、管板、梯形大螺纹、螺纹锁紧环、管箱盖板以及管箱筒体等主要受压元件的受力分析及校核计算过程。可为类似热交换器的设计计算提供参考。     

螺纹锁紧环热交换器管箱端部弹塑性分析及优化

借助ANSYS建立某螺纹锁紧环热交换器端部的轴对称平面模型,对其进行弹性和弹塑性应力分析,得到了螺纹根部应力和螺纹啮合面上接触压力的变化规律。利用弹性分析模型对该端部结构进行优化设计,确定了实例结构的合理尺寸,使材料得到更有效的利用。     

高-高压型螺纹锁紧环热交换器检修

随着高-高压型螺纹锁紧环热交换器在炼油行业中的广泛应用,设备泄漏检修工作也成为定期安全检修的重中之重。基于高-高压型螺纹锁紧环热交换器的结构特点、内构件安装情况以及综合炼油厂在实际检修过程中遇到的各类问题,介绍了高-高压型螺纹锁紧环热交换器泄漏检修及其安装工序。     

高-高压型螺纹锁紧环式换热器设计改进

螺纹锁紧环式换热器在运行和检修中存在两个重大问题:内漏和螺纹锁紧环装拆时咬死。现有的螺纹锁紧环式换热器都不能同时避免上述两个问题。文章分两步对?1800 mm高-高压型螺纹锁紧环式换热器进行设计改进:第一步,改进工艺,即将管、壳程介质互换使管程压力大于壳程,利用压力差进行自紧密封,主要解决内漏问题;第二步,改进结构,即采用D形螺栓代替主螺纹连接,使管箱端部质量减小约25%~30%。经过上述改进,不仅使原换热器总质量减小、成本降低,而且首次同时解决了内漏和螺纹锁紧环装拆时咬死这两个重大问题。     

管程高压换热器的优化设计

管程高压换热器在不选用螺纹锁紧环换热器的前提下,只能选择平盖特殊高压管箱,这种管箱结构特殊,其他受压元件为常规结构;管板强度校核计算采用解析应力分析法,假设条件少,能够准确反映强度指标,其他受压元件计算按照GB/T 151-2014标准设计。     

大规格高高压螺纹锁紧环式热交换器水压试验浅析

大规格高高压螺纹锁紧环式热交换器制造要求高,水压试验很难达标。以某石化公司委托兰州兰石重型装备股份有限公司生产的高高压螺纹锁紧环式热交换器的一次性水压试验合格过程控制为例,介绍了在热交换器管箱筒体、管板(双面)密封面平面度的加工和检测,内部螺栓、内外圈压紧螺栓的上紧,管、壳程之间串漏原因的分析和改进措施的提出等关键环节积累的实际生产经验,可为同类大型高高压螺纹锁紧环式热交换器制造和水压试验提供参考。     

φ1600mm螺纹锁紧环换热器的设计

镇海炼化工程公司设计的φ1600mm螺纹锁紧环换热器,是国内目前直径最大的螺纹锁紧环换热器。该文对此换热器的选材、结构设计、设计计算、制造等问题进行了较详细的论述和分析,并对螺纹锁紧环换热器使用维护和装拆时应注意的事项提出了建议。     

高压螺纹锁紧环换热器螺纹分析对比

采用美国ANSYS公司的ANSYS10版软件，在同样的载荷工况和边界条件下，对同一直径的高压螺纹锁紧环换热器的两种不同尺寸螺距分别建立有限元模型，进行应力分析计算及结果对比；并对两种锁紧环螺纹的螺齿进行了应力评估。根据对比分析及评估结果，提出不同直径的高压螺纹锁紧环的螺距选型建议，对于较大直径的高压螺纹锁紧环换热器，设计时应选用较大螺距的螺纹，以保证螺纹间的啮合高度，提高大直径高压螺纹锁紧环换热器的安全可靠性。     

“高-低压”螺纹锁紧环式换热器的设计

螺纹锁紧环式换热器管箱的主要受压受力零部件—螺纹承压环、压盖、管箱筒体、管板等结构特殊,设计计算复杂。本文通过受力分析,介绍了此类换热器的设计步骤和主要受压受力件的计算方法,并提出设计中需要注意的问题,为此类换热器的设计提供参考。     

螺纹锁紧环换热器主螺纹设计与强度校核

介绍螺纹锁紧环换热器管箱密封结构特点,分析其载荷传递方式,总载荷最终通过主螺纹传递到管程筒体。目前螺纹锁紧环换热器主螺纹设计中是假设将总载荷平均分配,再对螺纹进行强度校核,但每扣螺纹实际承受载荷是不均匀的。以某螺纹锁紧环换热器为例,参照GB/T 34019—2017《超高压容器》中关于螺纹载荷分布的计算校核方法,计算主螺纹的载荷分布并校核。结果表明:螺纹载荷分布计算结果与有限元模拟相吻合,前四扣螺纹承担超过总载荷的50%,主螺纹校核合格。为螺纹锁紧环结构设计中考虑螺纹承受载荷不均匀的强度校核提供一种可借鉴的方法。     

高压加氢用螺纹环锁紧式换热器

介绍了螺纹环锁紧式换热器的设计、结构特点、制造工艺以及典型的螺纹环锁紧式换热器的主要技术参数,阐述了产品制造过程的质量控制。     

轴向载荷对牙轮钻头螺纹锁紧环联接性能影响的分析

在新型牙轮钻头上，螺纹锁紧环代替了原来的滚珠。起锁紧牙轮、防止牙轮脱落的作用。文章采用弹塑性接触有限元法，利用ANSYS有限元分析软件，将材料的非线性和状态非线性耦舍求解，同时，考虑了轴向载荷时螺纹锁紧环螺纹联接性能的影响，通过分析计算得出了各螺纹牙面的接触压力、轴向位移和Von Mises应力的分布情况，为螺纹锁紧环的设计提供了理论依据。     

采用实体模型的厚管板的有限元分析

应用ANSYS通用有限元分析软件,对某换热器建立了考虑管箱、部分壳体和换热管影响的管板有限元实体模型,进行了温度场分析,得出了管板上温度场的分布规律。同时按照JB4732—1995《钢制压力容器———分析设计标准》分析了管板在开工、正常操作和停工过程中可能出现的共计7种瞬态和稳态操作工况中的应力和变形状况,并进行了应力评定,找出了危险工况和该管板强度的控制因素。分析表明,有限元分析法是分析管板的有效方法,适用于各种管板特别是多管程或多壳程换热器管板的设计和结构优化。     

螺纹锁紧环换热器检修中遇到的主要问题及对策

结合检修过程,简要阐述了高压螺纹锁紧环换热器的拆装程序,着重分析了检修中存在的几个主要问题及采取的相应措施;给出了管程和壳程垫片螺栓预紧力的计算方法。     

空心环管壳式换热器在南京烷基苯厂的工业应用

由华南理工大学化工研究所研究开发的空心环管壳式换热器技术近期已在金陵石化公司烷基苯厂的脱氢装置的联合进料－反应产物换热器的改造工程中应用。改造项目投资约３０万元，原换热器底部加长１．５ｍ空心环支承的双面低翅片管换热器后，传热负荷达１９．７ＭＷ，比原工况提高６９７ｋＷ，节约燃料油４２０ｔ／ａ节约油费２６万元／ａ，获得了显著的节能降耗效果。该项改造工程通过了金陵石油化工公司主持的技术鉴定。     

特殊结构填函式换热器的管板设计

在分析固定管板换热器管板应力的计算原理基础上,指出了该特殊结构的填函换热器,由于其管板周边的剪力和弯矩为零,不会引起管板的整体弯曲应力,故可视为极端状态的固定管板换热器。在进行管板厚度设计时可免除整体弯曲应力的计算,仅按小圆板模型进行计算,且在结构上满足制造要求的最小厚度即可。     

高压换热器密封环泄漏分析及改造措施

某制加氢装置原料油与反应产物高压换热器E1103B采用Ω环式的密封结构,该换热器Ω密封环多次发生泄漏。文中综合考虑换热器密封结构、设备材质、工艺操作条件、操作介质、温度、压力等影响因素,采取了相应的改造措施,将易发生泄漏的Ω密封环改造为焊唇式密封结构。彻底解决了换热器频繁泄漏的问题。     

多股流缠绕管式换热器管板的有限元分析

缠绕管式换热器广泛应用于煤化工装置,因其结构的特殊性,国内标准规范没有对其管板的设计计算方法做出规定。针对循环甲醇冷却器——一种典型的多股流缠绕管式换热器的管板在不同载荷条件下进行了有限元分析和应力评定,指出了有限元分析方法对于多股流缠绕管式换热器管板设计的经济性、实用性与安全性。