看仔细了,换热器工艺数据表的悲惨往事
本帖最后由 yuun 于 2023-6-2 22:51 编辑1. 工艺数据表压力容器设计时,一般是接收工艺专业的工艺数据表,然后按照工艺数据表来设计。
换热器的工艺数据表大多数是用HTRI软件自动生成的,一般会参考TEMA的表格形式:
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOllZnJtGZ7ZyHuLxicr8gIj0uIQHTxeSe7OufA0qEVJ3NeKJ2EKTnUvqQ/640?wx_fmt=png很多设备设计人员,拿到数据表就开始分秒必争,吭吭、哐哐一顿设计,好不容易画完,发现完了。。。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOljQCgp7a7JukByLX6r54kNr6EUIZB9bv3NOiaIR4aicwsBjpEfNgF2LNg/640?wx_fmt=png下面总结几个经常遇到的因为工艺数据表的问题而酿成的惨案。。。
2. 介质和折流板布置
工艺给了卧式换热器的数据表,表中折流板填的是上下布置,还贴心画了一个上下布置简图。设计按照条件要求完成设计,校核完成,审核完成,
审定一看数据表,壳程介质有液体和气体两个密度,于是问工艺小伙情况,工艺小伙回答,是壳程气液两相的。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOl1V0G0icFZhNNOkzzicLDRF5hqRWxickEghM9icscqc6FdOKh9tukM6AC3w/640?wx_fmt=png审定说:“气液两相,折流板应该是左右布置的,你们为什么弄成了上下布置?”。
工艺小伙回答:“有这个规定吗,我问问专业审核人。”。
后面可能是被工艺老师傅点醒了,终于把折流板布置改了。
审定对设备的设校审说:“你们也是,干了这么久了,拿到工艺条件介质也不看一下就设计,图我先不看了,你们改完再看。”
3. 折流板造成死区一台固定管板换热器,5块折流板,图示看上去没有问题。设计完成后,审核发现图示箭头部分介质无法流动。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2nvwvRiarvJ979UH7whibgEys3dnRgibiafX5uUpWfzID1Diciclk4qKicB8udLx88bzBdVTcKjmMkvnhC8g/640?wx_fmt=png&tp=wxpic&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1和工艺一商量,:“你这个最后一区没有起作用,是死区啊。”
工艺一拍大腿:“失误了,马上改。”。
工艺把5划掉改成4,简图折流板5个圈掉一个,折流板改成了4个,so easy。设计按照4个的折流板重新设计换热器,麻烦的是换热管受压失稳当量长度对管板有影响,要加膨胀节了,管板厚度有变化。相当于重新弄了。
4. 布管布不下与工艺沟通最多的是,换热管布不下,换热管数量,面积达不到工艺要求。
布不下的原因主要是:
a. 工艺不考虑布管限定圆,按照内径布置,不考虑(好像也无法考虑)管板结构开槽等问题。有的因为换热管直径小,用的管子,但是工艺会用很薄厚度的管子甚至钢管外径来布管,造成布管数量不对。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOlSUCEUMG2lJXpvYqEiaicdZpBWWBB80vv30QhK9RdxTNlr17r0GicBepmw/640?wx_fmt=png
b. 对于U形管不考虑最小的弯曲半径,经常给分程隔板槽两侧的宽度太小,导致U形管布不下。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOl3Pv3NHKSgBYmpiaNZOnA57eFzT5PuXq7KvSVWyrUdkmQIQ6qCZbWkVQ/640?wx_fmt=pngc)未考虑防冲挡板的结构尺寸。特别是进出口管口较大,给防冲板预留的极限位置甚至比进出口内径还小,导致了要么不要防冲板,要么减少换热管数量。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOlrImxib5XLgEVDed18hhHyTdb43WydlhOK2FNichicNsmjhovY3kia7B4YQ/640?wx_fmt=pngd) 工艺不考虑管板厚度对于换热面积的影响,默认是全管长的。设备计算换热面积是按照管板背面到被背面长度计算的,当管板比较厚,而换热管比较薄时,工艺的换热面和设备计算的换热面积相差很大。导致最后可能要修改换热器的管子或者直径。
5. 折流板与管口间距太小
对于工艺来说,一般会提供第一块折流与管板距离L1,以及折流板间距L2。但是由于一般工艺一开始是无法知道管板厚度的,而距离L1和L2是与工艺计算相关的,修改L1和L2均需要重新进行工艺计算,所以当L1定了以后,很可能导致管口放不小,或者最终会有尺寸需要修改。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOlIiaiaqBhVutyhF68T8GicCGOKicDdEOPRibCMmjl87eApbWCDhfzTiaIJAeg/640?wx_fmt=png比如对于上面的图示,U形管板100厚,带颈对焊法兰120mm高,N2直径DN300,考虑焊缝间距最小50mm,管板背面距离折流板最小间距也需要:120+323.9+50=493.9mm>450mm。N2口是没有位置安放的。
而且工艺提供了一个封闭尺寸,导致后面的250mm也是不够。
这种情况下要及时沟通,避免后续的重大改动。
6. 换热管排列方式和流向
按照GB151的规范,换热管的排列方式是和流向相关的。
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOlvlgTEIs1u8M1LZibDOQBRPPKUuNEG9UNkASlgBPQCjCdEchkJ1kNJJQ/640?wx_fmt=png流向垂直于折流板缺口。对于90度,45度布置的其实还好。
对于30度和60度,有时候工艺和设备的理解不一样了。对于上下布置的折流板,缺口和流向如图所示,一般不会有问题。
对于左右布置的折流板,如下图所示,按照GB/T151的定义,应该是60°,但是在图面上绘制时,画成如下方式,有人会认为是30°。https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOl9H4U69I82CEzInQFGqGtcHU1JIFibWB6wlYh46E5hKGOVaVD2OYqQPQ/640?wx_fmt=png尤其是很多时候,工艺为了省时间,数据表内只提供了30度,60度,没有提供布管图-即使很粗糙的布管图。有图有真相,一图胜千言万语。比如,下图的表,能否增加布管图呢?
https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/DVnwQibl2L2kzO9pA1SmRZlpSCeDEicDOlhzIl3r3qs1ryr109XX1jiaa5vM2V967iajJO1wC8ibaRDqE6VaZ3CwkbA/640?wx_fmt=png这时有个很大的隐患,工艺说的30度,也许是60度。当设计完成,找工艺会签时,工艺会吃惊的发现:“设备咋弄的,我给的30度条件,他画成60度了,太不专业了!”。
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