形管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是以尾部的自由浮動(dòng)解決了溫差應(yīng)力問題,且可以抽芯清洗,它也是唯一可用于高溫、高壓和高溫差的換熱器,因而在石油化工中得到廣泛應(yīng)用。
U形管換熱器管板與管殼程連接最常見的結(jié)構(gòu)是兩塊設(shè)備法蘭夾持一塊管板,如下圖:
常用的法蘭夾持管板結(jié)構(gòu)
此結(jié)構(gòu)中,螺栓力對管板兩側(cè)的法蘭作用力是相等的,螺栓的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧管板兩側(cè)的條件,要求以較大的螺栓載荷進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)管板兩側(cè)的設(shè)計(jì)壓力不同時(shí),其墊片壓緊力不同。在操作狀態(tài)下,螺栓力等于墊片壓緊力加介質(zhì)壓力引起的軸向力。壓力較高側(cè)的軸向力大,墊片壓緊力就小,而壓力較低側(cè)正好相反。假設(shè)在操作狀態(tài)下擰緊螺栓,壓力較低側(cè)首先達(dá)到密封要求。在兩側(cè)壓差較大時(shí),當(dāng)壓力較高側(cè)還沒有達(dá)到密封要求時(shí),壓力較低側(cè)的墊片可能已經(jīng)被壓潰,因此,容易產(chǎn)生泄漏。這是此種結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中一個(gè)顯著的缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn):管板結(jié)構(gòu)簡單。
缺點(diǎn):螺栓,法蘭和墊片按照壓力較高側(cè)設(shè)計(jì),造價(jià)高。
2、煙臺大興:分腔密封的法蘭夾持管板結(jié)構(gòu)1
圖2分腔密封的法蘭夾持管板結(jié)構(gòu)1
本結(jié)構(gòu)由第1條演變而來。在管板的延長部分上開螺栓孔,螺栓上帶凸臺。螺栓、墊片、法蘭都可按照兩側(cè)的要求分別設(shè)計(jì)。延長部分的厚度須滿足壓力較高側(cè)密封的螺栓力要求。在預(yù)緊過程中應(yīng)先密封高壓側(cè)再密封低壓側(cè)。
優(yōu)點(diǎn):分腔密封。螺栓,法蘭和墊片按照各側(cè)的壓力分別設(shè)計(jì)。
缺點(diǎn):管板和螺栓的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。