T-WHHLW 160-2024 無中心管連續(xù)螺旋折流板換熱器

ICS71.120.30CCSJ75WHHLWContinuousspiralbaffleheatexchangerwithoutcenIT/WHHLW160—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由湖北壯志石化設(shè)備科技有限公司提出。本文件由武漢互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商會歸口。本文件起草單位：湖北壯志石化設(shè)備科技有限公司、武漢過程科技有限公司、華南理工大學化學與化工學院、武漢工程大學機電工程學院、江漢大學智能制造學院、湖北宜化集團化工機械設(shè)備制造安裝有限公司、湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院（孝感分院）本文件主要起草人：潘傳武、潘傳文、潘恒、唐柳華、肖丹、張正國、高學龍、鄭小濤、劉紅姣、周文榕、王貞瓊T/WHHLW160—2024本文件的發(fā)布機構(gòu)提請注意，聲明符合本文件時，可能涉及到本文件相關(guān)的專利的使用。本文件的發(fā)布機構(gòu)對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構(gòu)承諾，他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下，就專利授權(quán)許可進行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構(gòu)備案。相關(guān)信息可以通過以下聯(lián)系方式獲得：專利持有人姓名：湖北壯志石化設(shè)備科技有限公司地址：湖北省漢川市開發(fā)區(qū)北橋科技工業(yè)園開發(fā)二路請注意除上述專利外，本文件的某些內(nèi)容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。3T/WHHLW160—2024無中心管連續(xù)螺旋折流板換熱器本文件規(guī)定了無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器的術(shù)語和定義、型號標記、材料、設(shè)計、制造、檢驗與驗收、安裝、操作和維護。本文件適用于設(shè)計壓力不大于35MPa、公稱直徑不大于4000mm且設(shè)計壓力（MPa）與公稱直徑（mm）的乘積不大于2.7x104的無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器。超出以上范圍的無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器可參照本文件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T150.2壓力容器第2部分：材料GB/T150.3壓力容器第3部分：設(shè)計GB/T150.4壓力容器第4部分：制造、檢驗和驗收GB/T151—2014熱交換器GB/T30583承壓設(shè)備焊后熱處理規(guī)程HG/T5828-2021螺旋折流板式熱交換器JB/T4732鋼制壓力容器--分析設(shè)計標準NB/T10558-2021壓力容器涂敷與運輸包裝NB/T47014承壓設(shè)備焊接工藝評定NB/T47015壓力容器焊接規(guī)程NB/T47018.1承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第1部分：采購?fù)▌tNB/T47018.2承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第2部分：鋼焊條NB/T47018.3承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第3部分：氣體保護電弧焊鋼焊絲和填充絲NB/T47018.4承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑NB/T47018.5承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第5部分：堆焊用不銹鋼焊帶和焊劑NB/T47018.6承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第6部分：鋁及鋁合金焊絲和填充絲NB/T47018.7承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件第7部分：鈦及鈦合金焊絲和填充絲3術(shù)語和定義GB150.1-2011、GB/T151-2014界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1無中心管連續(xù)螺旋折流板換熱器continuousspiralbaffleheatexchangerwithoutcentraltube在管殼式熱交換器的殼程采用沿殼體中心軸線展開布置的無中心管連續(xù)螺旋折流板結(jié)構(gòu)，使得殼程內(nèi)的流體形成連續(xù)螺旋柱塞流。3.2傾斜角tiltangle螺旋折流板呈傾斜布置，其平面的法向方向與螺旋折流板熱交換器軸向方向的夾角即為傾斜角，或稱之為螺旋角。4型號標記4T/WHHLW160—2024無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器型號標記方法如下：5材料5.1選材根據(jù)工況參數(shù)進行，可采用碳鋼及低合金鋼、高合金鋼、鎳基合金、鈦及鈦合金、銅及銅合金、鋯及鋯合金以及其復(fù)合材料等，所選材料均應(yīng)符合GB/T150.2.、GB/T151—2014的規(guī)定。5.2受壓元件用材料的技術(shù)要求、使用范圍（溫度和壓力等）和許用應(yīng)力均應(yīng)符合GB/T150.2的規(guī)定，高溫性能可參考GB/T150.2。5.3焊接材料除應(yīng)符合NB/T47018.1、NB/T47018.2.NB/T47018.3.NB/T47018.4、NB/T47018.5.NB/T47018.6、NB/T47018.7的規(guī)定外，還應(yīng)符合圖樣及技術(shù)協(xié)議的規(guī)定。5.4其他材料應(yīng)在圖樣或技術(shù)協(xié)議中予以規(guī)定。6設(shè)計6.1通則6.1.1無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器的設(shè)計無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器的設(shè)計（包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度計算、焊接、無損檢測、熱處理、組裝及表面處理等）除符合用戶要求外，還應(yīng)符合GB/T150.3.GB/T150.4、GB/T151—2014的規(guī)定。6.1.2除螺旋折流板外的其他部件結(jié)構(gòu)設(shè)計無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器除螺旋折流板外的其他部件結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合GB/T151-2014的規(guī)6.1.3無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器強度設(shè)計無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器進行強度設(shè)計計算時，應(yīng)符合GB/T151—2014、JB/T4732（需要時）的規(guī)定。6.1.4流體誘發(fā)管束振動的計算流體誘發(fā)管束振動的計算除應(yīng)按GB/T151—2014的規(guī)定進行跨距最大的橫向流的計算外，宜再進行軸向流的校核。6.2螺旋折流板6.2.1螺旋折流板結(jié)構(gòu)5T/WHHLW160—2024無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器的折流板結(jié)構(gòu)為連續(xù)螺旋折流結(jié)構(gòu)，無需中心管支撐見圖1。圖1無中心管連續(xù)螺旋折流板結(jié)構(gòu)示意圖6.2.2螺旋折流板特征6.2.2.1折流板基板結(jié)構(gòu)為直紋曲面，如圖2所示。圖2直紋曲面折流板基板結(jié)構(gòu)6.2.2.2折流板中心孔螺旋線趨于直線，如圖3所示。圖3趨于直線的折流板中心孔螺旋線6.2.2.3螺旋面沿軸線方向連續(xù)，如圖4所示。圖4沿軸線方向連續(xù)的螺旋面6T/WHHLW160—20246.2.2.4螺旋面沿徑向方向連續(xù)，如圖5所示。圖5螺旋面沿徑向方向連續(xù)圖6.2.2.5螺旋面大傾斜角度開孔，如圖6所示。圖6螺旋面大傾斜角度開孔6.2.2.6折流板各處等厚，如圖7所示。圖7各處等厚的折流板6.2.2.7管孔形狀控制投影為正圓，如圖8所示。圖8管孔形狀控制投影圓6.2.3螺旋折流板外徑尺寸及允許偏差7T/WHHLW160—2024螺旋折流板外徑尺寸及允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1螺旋折流板外徑尺寸及允許偏差單位：mm0>400-500>500～900>900-1300>1300-1700>1700-2100>2100-2300>2300-2600>2600-3200>3200-4000注1：DN≤400mm用管材作筒體時，折流板的名義外徑為管材外徑減2倍的（壁厚+正偏注2：對傳熱影響不大時，折流板的名義外徑的允許偏注4：對于浮頭式螺旋折流板式熱交換器，折流板和支持板的名義外徑應(yīng)不6.2.4螺旋折流板的最小厚度螺旋折流板的最小厚度應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2螺旋折流板的最小厚度單位：mm>300～600>600～900>900～1200>1200～1500>150022————>400～700333———>700～9003333 >900～150044455—>1500～2000—55566>2000～2600 688>2600～3200——>3200～4000——6.2.5管束螺旋折流板管孔直徑及允許偏差管束螺旋折流板管孔外形為橢圓形，沿螺旋折流板軸線方向投影為正圓，用螺旋折流板軸線方向管孔的投影直徑作為檢測參數(shù)，允許偏差應(yīng)符合表3～表5的規(guī)定。表3鋼制I級管束螺旋折流板管孔軸線方向投影直徑及允許偏差單位：mm表4鋼制II級管束螺旋折流板管孔軸線方向投影直徑及允許偏差單位：mm8T/WHHLW160—2024表5鋁、銅、鈦、鎳、鋯及其合金螺旋折流板管孔直徑及允許偏差單位：mm6.2.6螺旋折流板的起始和終端的位置螺旋折流板的起始和終端的位置應(yīng)符合圖樣的要求。6.2.7螺旋折流板的最小螺距和最大螺距螺旋折流板的最小螺距和最大螺距應(yīng)符合GB/T151—2014（弓形折流板最大無支撐跨距）的規(guī)定。6.2.8臥式螺旋折流板式熱交換器的通液口和通氣口布置6.2.8.1對臥式安裝的螺旋折流板式熱交換器，螺旋折流板通液口和通氣口布置應(yīng)按下列要求設(shè)置:a)氣、液相共存時，應(yīng)在螺旋折流板最低處和最高處開通液口和通氣口；b)液相中含有固體顆粒時，應(yīng)在螺旋折流板最低處開通液口。6.2.8.2通液口和通氣口布置方式應(yīng)符合GB/T151—2014的規(guī)定。6.3換熱管與管板6.3.1換熱管的布管方式換熱管的布管方式應(yīng)符合GB/T151—2014的規(guī)定。6.3.2換熱管軸向應(yīng)力計算換熱管軸向應(yīng)力計算應(yīng)符合GB/T151-2014的規(guī)定，其中換熱管受壓失穩(wěn)當量長度lcr應(yīng)按圖9確定。a——殼程側(cè)管板端面支撐點距始端折流板支撐點的無支撐跨距，單位為毫米（mmb——殼程側(cè)管板端面支撐點距末端折流板支撐點的無支撐跨距，單位為毫米（mmc——螺旋折流板螺距，單位為毫米（mm）；9T/WHHLW160—2024d——螺旋折流板螺距，單位為毫米（mm）。注：c、d螺距不相等。圖9換熱管受壓失穩(wěn)當量長度lcr6.3.3管板與換熱管的連接方式管板與換熱管的連接方式應(yīng)符合GB/T151-2014的規(guī)定。6.4中心管中心管外徑不宜小于換熱管外徑。6.5拉桿、定距管6.5.1拉桿的結(jié)構(gòu)形式拉桿的結(jié)構(gòu)形式可參考GB/T151-2014的規(guī)定,拉桿連接結(jié)構(gòu)宜為螺紋連接結(jié)構(gòu)和焊接連接結(jié)構(gòu)，拉桿連接結(jié)構(gòu)見圖10，可參考HG/T5828-2021。圖10拉桿連接結(jié)構(gòu)6.5.2拉桿的直徑和數(shù)量拉桿的直徑和數(shù)量可按表6和表7選用。在保證不小于表7所給定的拉桿總截面積的前提下，拉桿的直徑和數(shù)量可以變動，但其直徑不宜小于10mm,數(shù)量不少于4根。需要時,對立式螺旋折流板式熱交換器還應(yīng)校核拉桿的強度。表6拉桿直徑單位：mm表7拉桿數(shù)量單位：根444644866≥130015008≥15001800T/WHHLW160—2024上表（續(xù)）6.5.3拉桿的長度和布置6.5.3.1拉桿的長度按圖樣設(shè)計確定。6.5.3.2拉桿應(yīng)盡量均勻布置在管束的外邊緣。對于大直徑的無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器，在布管區(qū)內(nèi)或靠近折流板缺口處應(yīng)布置適當數(shù)量的拉桿，單個折流板上不應(yīng)少于3個拉桿支承點。6.5.4定距管定距管外徑宜與換熱管外徑相同，兩端切口傾斜角與折流板傾斜角相同，長度與一個螺距相同，且長度的上偏差為0mm、下偏差為-1.0mm。7制造、檢驗與驗收7.1通則無中心管連續(xù)螺旋折流板熱交換器的制造、檢驗和驗收，除符合本標準規(guī)定外，還應(yīng)符合GB/T151-2014的規(guī)定。7.2螺旋折流板7.2.1螺旋折流板外圓表面粗糙度Ra值不大于25μm，外圓面兩側(cè)的尖角應(yīng)倒鈍，應(yīng)去除折流板上的任何毛刺。7.2.2對于鋼制管束，螺旋折流板的管孔直徑及允差按表3、表4的規(guī)定，但允許超差0.1mm的管孔數(shù)不得超過4%。檢查一個螺距內(nèi)的折流板不小于60°中心角區(qū)域的管孔未達到要求時，應(yīng)100%檢查。7.2.3螺旋折流板上的管孔應(yīng)兩端倒角。7.3其他尺寸偏差對于封頭、殼體、換熱管、管板、管箱平蓋及其他零部件的加工要求，應(yīng)符合GB/T151-2014的規(guī)7.4焊接7.4.1焊接應(yīng)采用經(jīng)評定合格的焊接工藝，焊接工藝評定應(yīng)符合NB/T47014的規(guī)定，焊接工藝規(guī)程應(yīng)符合NB/T47015的規(guī)定。7.4.2產(chǎn)品焊接試板應(yīng)按GB/T150有關(guān)規(guī)定，也可參照TSG21的規(guī)定。7.5組裝7.5.1螺旋折流板應(yīng)固定牢靠，折流板螺距、螺旋升角及起始點位置應(yīng)符合圖樣的要求。7.5.2組裝其他要求應(yīng)符合GB/T151—2014的規(guī)定。7.6熱處理熱處理應(yīng)符合GB/T30583的規(guī)定。7.7檢驗與驗收7.7.1外觀、尺寸的檢驗除應(yīng)符合GB/T151-2014的規(guī)定外，還應(yīng)符合圖樣、技術(shù)協(xié)議的要求。7.7.2螺旋