3.6公称直径DN 3.6.1卷制圆筒以圆筒内直径(mm)作为换热器的公称直径 3.6.2钢管制圆筒以钢管外径(m作为换热器的公称直径 3.7换热面积A 3.7.1计算换热面积以换热管外径为基准,扣除伸入管板内的换热管长度后,计算 得到的管束外表面积;对于U形管式换热器,一般不包括U形弯管段的面积,m2 3.7.2公称换热面积经圆整后的计算换热面积,m2。 3.8公称长度LN 以换热管的长度(m)作为换热器的公称长度。换热管为直管时,取直管长度;换热 管为U形管时,取U形管直管段的长度 3.9管程和壳程 3.9.1管程系指介质流经换热管内的通道及与其相贯通部分。 3.9.2壳程系指介质流经换热管外的通道及与其相贯通部分。 3.9.3管程数N,系指介质沿换热管长度方向往、返的次数。 3.9.4壳程数N,系指介质在壳程内沿壳体轴向往、返的次数。 3.10换热器型号的表示方法 本表示方法适用于卧式和立式换热器 ×XDN=P-4-LN-M1(或Ⅱ) 采用碳素钢、低合金钢冷拔钢管做换热管 时,其管束分Ⅰ、Ⅱ两级; Ⅰ级管束一采用较高级、高级冷拔钢管 Ⅱ级管束一采用普通级冷拔钢管 管/壳程数,单壳程时只写N LN一换热管公称长度(m),d一换热管外径(m),当采 用A1、Cu、T换热管时,应在LN/d后面加材料符号,如 l n/ d Cu 公称换热面积(m) 管/壳程设计压力(Pa),压力相等时只写P 公称直径(m),对于釜式重沸器用分数表示,分子为管箱内直径,分母为 圆筒内直径 第一个字母代表前端管箱型式 第二个字母代表壳体型式 (见图 第三个字母代表后端结构型式 示例 a)浮头式换热器 平盖管箱,公称直径500mm,管程和壳程设计压力均为1.6MPa,公称换热面积54m2
11 3.6 公称直径DN 3.6.1 卷制圆筒 以圆筒内直径(mm)作为换热器的公称直径。 3.6.2 钢管制圆筒 以钢管外径(mm)作为换热器的公称直径。 3.7 换热面积A 3.7.1 计算换热面积 以换热管外径为基准，扣除伸入管板内的换热管长度后，计算 得到的管束外表面积；对于U形管式换热器，一般不包括U形弯管段的面积，m 2。 3.7.2 公称换热面积 经圆整后的计算换热面积，m 2。 3.8 公称长度LN 以换热管的长度(m)作为换热器的公称长度。换热管为直管时，取直管长度；换热 管为U形管时，取U形管直管段的长度。 3.9 管程和壳程 3.9.1 管程 系指介质流经换热管内的通道及与其相贯通部分。 3.9.2 壳程 系指介质流经换热管外的通道及与其相贯通部分。 3.9.3 管程数Nt，系指介质沿换热管长度方向往、返的次数。 3.9.4 壳程数Ns，系指介质在壳程内沿壳体轴向往、返的次数。 3.10 换热器型号的表示方法 本表示方法适用于卧式和立式换热器。 ××× s t s t N N d LN A p p DN - - - - Ⅰ(或Ⅱ) 采用碳素钢、低合金钢冷拔钢管做换热管 时,其管束分Ⅰ、Ⅱ两级； Ⅰ级管束—采用较高级、高级冷拔钢管 Ⅱ级管束—采用普通级冷拔钢管 管/壳程数,单壳程时只写 Nt LN —换热管公称长度(m), d —换热管外径(mm),当采 用Al、Cu、Ti换热管时,应在 LN / d 后面加材料符号,如 LN / d Cu 公称换热面积(m 2 ) 管/壳程设计压力(MPa),压力相等时只写 pt 公称直径(mm),对于釜式重沸器用分数表示,分子为管箱内直径,分母为 圆筒内直径 第一个字母代表前端管箱型式 第二个字母代表壳体型式 (见图7) 第三个字母代表后端结构型式 示例： a)浮头式换热器 平盖管箱，公称直径500mm，管程和壳程设计压力均为1.6MPa，公称换热面积54m 2
碳素钢较髙级冷拔换热管外径25ⅷ,管长6皿,4管程,单壳程的浮头式换热器,其型号 为 AES500-1.6-54 b)固定管板式换热器 封头管箱,公称直径700mm,管程设计压力2.5MPa,壳程设计压力1.6MPa,公称换 热面积200m,碳素钢较髙级冷拔换热管外径25m,管长9m,4管程,单壳程的固定管板 式换热器,其型号为: BEM70~2.5200--4I 1.6 c)U形管式换热器 封头管箱,公称直径500mm,管程设计压力4.OMPa,壳程设计压力1.6MPa,公称换 热面积75m2,不锈钢冷拔换热管外径19m,管长6m,2管程,单壳程的U形管式换热器, 其型号为: BU500-40 6 -75---2 1.6 d)釜式重沸器 平盖管箱,管箱内直径600mm,圆筒内直径1200m,管程设计压力2.5MPa,壳程设 计压力1.oMPa,公称换热面积9m,碳素钢普通级冷拔换热管外径25mm,管长6m,2管程 的釜式重沸器,其型号为: AKT600-25 2Ⅱ 12001.0 e)浮头式冷凝器 封头管箱,公称直径1200mm,管程设计压力2.5Ma,壳程设计压力1.OMPa,公称换 热面积610m,碳素钢普通级冷拔换热管外径25mm,管长9m,4管程,单壳程的浮头式冷 凝器,其型号为 BS12025 610 IL 10 填料函式换热器 平盖管箱,公称直径600mm,管程和壳程设计压力均为1.OMPa,公称换热面积90m2, l6№较高级冷拔换热管外径25ⅷ,管长6m,2管程,2壳程的填料函浮头式换热器,其型 号为: 62 AEP600-1.0-90 252 g)固定管板式铜管换热器 封头管箱,公称直径800mm,管程和壳程设计压力均为0.6MPa,公称换热面积150m 较髙级H68A铜换热管,外径22mm,管长6m,4管程,单壳程固定管板式换热器,其型号 为 BEM800-0.6-150-—Cu-4 3.11压力 除注明者外,压力均指表压力 3.11.1工作压力 工作压力指在正常工作情况下,换热器管、壳程顶部可能达到的最高压力
12 碳素钢较高级冷拔换热管外径25mm，管长6m，4管程，单壳程的浮头式换热器，其型号 为： AES500-1.6-54- 25 6 -4 Ⅰ b)固定管板式换热器 封头管箱，公称直径700mm，管程设计压力2.5MPa，壳程设计压力1.6MPa，公称换 热面积200m 2，碳素钢较高级冷拔换热管外径25mm，管长9m，4管程，单壳程的固定管板 式换热器，其型号为： BEM700- 1.6 2.5 -200- 25 9 -4 Ⅰ c)U形管式换热器 封头管箱，公称直径500mm，管程设计压力4.0MPa，壳程设计压力1.6MPa，公称换 热面积75m 2，不锈钢冷拔换热管外径19mm，管长6m，2管程，单壳程的U形管式换热器， 其型号为： BIU500- 1.6 4.0 -75- 19 6 -2 d)釜式重沸器 平盖管箱，管箱内直径600mm，圆筒内直径1200mm，管程设计压力2.5MPa，壳程设 计压力1.0MPa，公称换热面积90m 2，碳素钢普通级冷拔换热管外径25mm，管长6m，2管程 的釜式重沸器，其型号为： AKT 2 25 6 90 1.0 2.5 1200 600 - - - - Ⅱ e)浮头式冷凝器 封头管箱，公称直径1200mm，管程设计压力2.5MPa，壳程设计压力1.0MPa，公称换 热面积610m 2，碳素钢普通级冷拔换热管外径25mm，管长9m，4管程，单壳程的浮头式冷 凝器，其型号为： BJS1200- 4 25 9 610 1.0 2.5 - - - Ⅱ f)填料函式换热器 平盖管箱，公称直径600mm，管程和壳程设计压力均为1.0MPa，公称换热面积90m 2， 16Mn较高级冷拔换热管外径25mm，管长6m，2管程，2壳程的填料函浮头式换热器，其型 号为： AEP600-1.0-90- 2 2 25 6 - Ⅰ g)固定管板式铜管换热器 封头管箱，公称直径800mm，管程和壳程设计压力均为0.6MPa，公称换热面积150m 2， 较高级H68A铜换热管，外径22mm，管长6m，4管程，单壳程固定管板式换热器，其型号 为： BEM800-0.6-150- 22 6 Cu-4 3.11 压力 除注明者外，压力均指表压力。 3.11.1 工作压力 工作压力指在正常工作情况下，换热器管、壳程顶部可能达到的最高压力
3.11.2设计压力 设计压力指设定的换热器管、壳程顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设 计载荷条件,其值不得低于工作压力。 对于同时受管、壳程压力作用的元件,仅在能保证管、壳程同时升、降压时,才可 以按压差设计,否则应分别按管、壳程工作压力确定设计压力,并应考虑可能存在的最 苛刻的管、壳程压力组合。按压差设计时,压差的取值还应考虑在压力试验过程中可能 出现的最大压差值,同时设计者应提出压力试验的步进程序 真空换热器真空侧的设计压力按承受外压考虑,当装有安全控制装置(如真空泄放 阀)时,设计压力取1.25倍最大内外压力差,或0.1MPa两者中的较低值;当没有安全控 制装置时,取0.IMPa。真空换热器非真空侧,同时受管、壳程压力作用的元件,其设计 压力应为内压侧和真空侧设计压力之和。 3.11.3计算压力 计算压力指在相应设计温度下,用以确定换热器元件厚度的压力,其中包括液柱静 压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%的设计压力时,可忽略不计。 3.11.4试验压力 试验压力指在压力试验时,换热器管、壳程顶部的压力 3.12温度 3.12.1设计温度 设计温度指换热器在正常工作情况下,设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的 温度平均值),设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。 在任何情况下,元件金属的表面温度不得超过材料的允许使用温度。 设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。对于0℃以下的金属 温度,设计温度不得髙于元件金属可能达到的最低温度 标志在铭牌上的管、壳程设计温度,分别为管程管箱和壳程壳体的设计温度。对于 同时受管、壳程温度作用的元件可按金属温度确定设计温度,也可取较髙侧的设计温度 金属温度可按附录F(提示的附录)求得,或在已使用的同类换热器上测定,也可根 据成熟的设计经验确定。 低温换热器的设计温度按附录A(标准的附录)确定 3.12.2试验温度 试验温度指压力试验时,管箱和壳体的金属温度。 3.13载荷 3.13.1设计时应考虑以下载荷: a)内压、外压或最大压差 b)膨胀量不同引起的作用力; c)液柱静压力 3.13.2需要时尚应考虑下列载荷 a)换热器自重及正常工作条件下或试验条件下内装物料的重力载荷 b)附属设备及隔热材料、管道、扶梯、平台等的重力载荷 c)风载荷、地震力、雪载荷 d)支座及其他型式支撑件的反作用力 e)连接管道和其他部件的作用力; f)温度梯度引起的作用力; g)压力急剧波动引起的冲击载荷 h)冲击反力,如由流体冲击引起的反力等
13 3.11.2 设计压力 设计压力指设定的换热器管、壳程顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设 计载荷条件，其值不得低于工作压力。 对于同时受管、壳程压力作用的元件，仅在能保证管、壳程同时升、降压时，才可 以按压差设计，否则应分别按管、壳程工作压力确定设计压力，并应考虑可能存在的最 苛刻的管、壳程压力组合。按压差设计时，压差的取值还应考虑在压力试验过程中可能 出现的最大压差值，同时设计者应提出压力试验的步进程序。 真空换热器真空侧的设计压力按承受外压考虑，当装有安全控制装置(如真空泄放 阀)时，设计压力取1.25倍最大内外压力差，或0.1MPa两者中的较低值；当没有安全控 制装置时，取0.1MPa。真空换热器非真空侧，同时受管、壳程压力作用的元件，其设计 压力应为内压侧和真空侧设计压力之和。 3.11.3 计算压力 计算压力指在相应设计温度下，用以确定换热器元件厚度的压力，其中包括液柱静 压力。当元件所承受的液柱静压力小于5％的设计压力时，可忽略不计。 3.11.4 试验压力 试验压力指在压力试验时，换热器管、壳程顶部的压力。 3.12 温度 3.12.1 设计温度 设计温度指换热器在正常工作情况下，设定的元件金属温度(沿元件金属横截面的 温度平均值)，设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。 在任何情况下，元件金属的表面温度不得超过材料的允许使用温度。 设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。对于0℃以下的金属 温度，设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。 标志在铭牌上的管、壳程设计温度，分别为管程管箱和壳程壳体的设计温度。对于 同时受管、壳程温度作用的元件可按金属温度确定设计温度，也可取较高侧的设计温度。 金属温度可按附录F(提示的附录)求得，或在已使用的同类换热器上测定，也可根 据成熟的设计经验确定。 低温换热器的设计温度按附录A(标准的附录)确定。 3.12.2 试验温度 试验温度指压力试验时，管箱和壳体的金属温度。 3.13 载荷 3.13.1 设计时应考虑以下载荷： a)内压、外压或最大压差； b)膨胀量不同引起的作用力； c)液柱静压力。 3.13.2 需要时尚应考虑下列载荷： a)换热器自重及正常工作条件下或试验条件下内装物料的重力载荷； b)附属设备及隔热材料、管道、扶梯、平台等的重力载荷； c)风载荷、地震力、雪载荷； d)支座及其他型式支撑件的反作用力； e)连接管道和其他部件的作用力； f)温度梯度引起的作用力； g)压力急剧波动引起的冲击载荷； h)冲击反力，如由流体冲击引起的反力等；
i)运输或吊装时的作用力 3.14厚度 3.14.1厚度附加量 厚度附加量按式(1)确定: C=C十C2 式中:C—一厚度附加量,m C—一材料厚度负偏差,按3.14.1.1,m C2—一腐蚀裕量,按3.14.1.2,mm 3.14.1.1材料厚度负偏差 板材或管材的厚度负偏差按材料标准的规定,当材料的厚度负偏差不大于0.25m, 且不超过名义厚度的6%时,负偏差可忽略不计 换热管不考虑厚度负偏差 3.14.1.2腐蚀裕量 为防止换热器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄,应考虑腐蚀裕量,具 体规定如下: a)对有腐蚀或磨损的零件,应根据预期的寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐 蚀裕量: b)换热器各元件受到的腐蚀程度不同时,可采用不同的腐蚀裕量 c)介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制换热器,腐蚀裕量不小于 3.14.1.3换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则: a)管板、浮头法兰、球冠形封头和钩圈两面均应考虑腐蚀裕量; b)平盖、凸形封头、管箱和圆筒的内表面应考虑腐蚀裕量: c)管板和平盖上开槽时,可把高岀隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量,但当腐蚀裕量 大于槽深时,还应加上两者的差值: d)压力容器法兰和管法兰的内直径面上应考虑腐蚀裕量; e)换热管不考虑腐蚀裕量 f)拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件,一般不考虑腐蚀裕量。 3.14.2计算厚度 计算厚度指按GB150和本标准有关公式计算得到的厚度;需要时,尚应计入3.13.2 中载荷所需的厚度。 3.14.3设计厚度 设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量之和 3.14.4名义厚度 名义厚度指设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。即标 注在图样上的厚度 3.14.5有效厚度 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差。 3.15许用应力 3.15.1符号 σb—一材料标准抗拉强度下限值,Ma σs(oo2)——材料标准常温屈服点(或0.2%屈服强度),MPa; σs(σa2)-—材料在设计温度下的屈服点(或0.2%屈服强度),MPa
14 i)运输或吊装时的作用力。 3.14 厚度 3.14.1 厚度附加量 厚度附加量按式(1)确定： C＝C1十C2 (1) 式中：C——厚度附加量，mm； C1——材料厚度负偏差，按3.14.1.1，mm； C2——腐蚀裕量，按3.14.1.2，mm。 3.14.1.1 材料厚度负偏差 板材或管材的厚度负偏差按材料标准的规定，当材料的厚度负偏差不大于0.25mm， 且不超过名义厚度的6％时，负偏差可忽略不计。 换热管不考虑厚度负偏差。 3.14.1.2 腐蚀裕量 为防止换热器元件由于腐蚀、机械磨损而导致厚度削弱减薄，应考虑腐蚀裕量，具 体规定如下： a)对有腐蚀或磨损的零件，应根据预期的寿命和介质对金属材料的腐蚀速率确定腐 蚀裕量； b)换热器各元件受到的腐蚀程度不同时，可采用不同的腐蚀裕量； c)介质为压缩空气、水蒸汽或水的碳素钢或低合金钢制换热器，腐蚀裕量不小于 1mm。 3.14.1.3 换热器主要元件腐蚀裕量的考虑原则： a)管板、浮头法兰、球冠形封头和钩圈两面均应考虑腐蚀裕量； b)平盖、凸形封头、管箱和圆筒的内表面应考虑腐蚀裕量； c)管板和平盖上开槽时，可把高出隔板槽底面的金属作为腐蚀裕量，但当腐蚀裕量 大于槽深时，还应加上两者的差值； d)压力容器法兰和管法兰的内直径面上应考虑腐蚀裕量； e)换热管不考虑腐蚀裕量； f)拉杆、定距管、折流板和支持板等非受压元件，一般不考虑腐蚀裕量。 3.14.2 计算厚度 计算厚度指按GB l50和本标准有关公式计算得到的厚度；需要时，尚应计入3.13.2 中载荷所需的厚度。 3.14.3 设计厚度 设计厚度指计算厚度与腐蚀裕量之和。 3.14.4 名义厚度 名义厚度指设计厚度加上材料厚度负偏差后向上圆整至材料标准规格的厚度。即标 注在图样上的厚度。 3.14.5 有效厚度 有效厚度指名义厚度减去腐蚀裕量和材料厚度负偏差。 3.15 许用应力 3.15.1 符号 sb ——材料标准抗拉强度下限值，MPa； ( ) s S s 0.2 ——材料标准常温屈服点(或O.2％屈服强度)，MPa； ( ) 0.2 t t s S s ——材料在设计温度下的屈服点(或0.2％屈服强度)，MPa；
σb——材料在设计温度下经10万h断裂的持久强度的平均值,MPa; σn—一材料在设计温度下经10万h蠕变率为1%的蠕变极限,MP 3.15.2确定许用应力的依据为:金属材料(螺栓材料除外)按表2,螺栓材料按表3。 表2 材料 许用应力(取下列各值中最小值),MPa 碳素钢、低合金钢|ob/3.0/1.6 G/1.6 σb/1.5n/1.0 高合金钢3.0)/15(/.5/l5/10 铝、铜及其合金同。/4.0/1.5 G/1.5 钛及钛合金”G/3.0。/1.5 :/1.5 1)对奥氏体高合金钢制受压元件,当设计温度低于蠕变范围,且允许有微量的永久变形时, 可适当提高许用应力至0.90(02),但不超过σs(a2)/1.5。此规定不适用法兰或其他有微量 永久变形就产生泄漏或故障的场合。 2)铝、铜、钛及其合金在本标准中主要用于换热管及复合板的复层。 表3 材料 螺栓直径m热处理状态 许用应力,MPa 取下列各值中的最小值 碳素钢 /2.7 M24~M48 热轧、正火 /2.5 ≤M22 s(oa2)/3.5 低合金钢 M24~M48 马氏体高合金钢 调质L~(2)/3.0」a/1.5 ≥M52 (o2)/2.7 ≤M22 σ(oa2)/1.6 奥氏体高合金钢 固溶 M24~M48 s(o2)/1.5 3.15.3本标准所用钢材的许用应力按GB150第四章选取;铝、铜、钛及其合金的许用 应力按附录D(标准的附录)选取。 3.15.4设计温度低于20℃时,取20℃时的许用应力。 3.15.5复合板的许用应力 设计计算中如需计入复层材料的强度时,其设计温度下的许用应力按式(2)确定。 a=lfa +bks 式中:[]—一设计温度下复合板的许用应力,MPa; J]——设计温度下基层钢板的许用应力,MPa; ]2—设计温度下复层材料的许用应力,MPa; 基层钢板的名义厚度 6 复层金属板的厚度,不计入腐蚀裕量 3.15.6对于地震力或风载荷与3.13.2中其他载荷相组合时,立式换热器壁的应力允许 不超过许用应力的1.2倍 地震力和风载荷同时作用的情况可不考虑 3.16焊接接头系数
15 t s D ——材料在设计温度下经10万h断裂的持久强度的平均值，MPa； t s n ——材料在设计温度下经10万h蠕变率为1％的蠕变极限，MPa。 3.15.2 确定许用应力的依据为：金属材料(螺栓材料除外)按表2，螺栓材料按表3。 表2 材 料 许用应力(取下列各值中最小值)，MPa 碳素钢、低合金钢 sb /3.0 s S /1.6 t s S /1.6 t s D /1.5 t s n /1.0 高合金钢1) sb /3.0 ( ) s S s 0.2 /1.5 ( ) 0.2 t t s S s /1.5 t s D /1.5 t s n /1.0 铝、铜及其合金2) sb /4.0 s S /1.5 t s S /1.5 钛及钛合金2) sb /3.0 s S /1.5 t s S /1.5 1)对奥氏体高合金钢制受压元件，当设计温度低于蠕变范围，且允许有微量的永久变形时， 可适当提高许用应力至0.9 ( ) 0.2 t t s S s ，但不超过 ( ) s S s 0.2 /1.5。此规定不适用法兰或其他有微量 永久变形就产生泄漏或故障的场合。 2)铝、铜、钛及其合金在本标准中主要用于换热管及复合板的复层。 表3 材 料 螺栓直径mm 热处理状态 许用应力，MPa 取下列各值中的最小值 ≤M22 t s S /2.7 碳素钢 M24～M48 热轧、正火 t s S /2.5 ≤M22 ( ) 0.2 t t s S s /3.5 M24～M48 ( ) 0.2 t t s S s /3.0 低合金钢 马氏体高合金钢 ≥M52 调 质 ( ) 0.2 t t s S s /2.7 ≤M22 ( ) 0.2 t t s S s /1.6 奥氏体高合金钢 M24～M48 固 溶 ( ) 0.2 t t s S s /1.5 t s D /1.5 3.15.3 本标准所用钢材的许用应力按GB 150第四章选取；铝、铜、钛及其合金的许用 应力按附录D(标准的附录)选取。 3.15.4 设计温度低于20℃时，取20℃时的许用应力。 3.15.5 复合板的许用应力 设计计算中如需计入复层材料的强度时，其设计温度下的许用应力按式(2)确定。 [ ] [ ] [ ] 1 2 1 1 2 2 d d s d s d s + + = t t t (2) 式中：[ ] t s ——设计温度下复合板的许用应力，MPa； [ ] t s 1——设计温度下基层钢板的许用应力，MPa； [ ] t s 2——设计温度下复层材料的许用应力，MPa； 1 d ——基层钢板的名义厚度，mm； 2 d ——复层金属板的厚度，不计入腐蚀裕量，mm。 3.15.6 对于地震力或风载荷与3.13.2中其他载荷相组合时,立式换热器壁的应力允许 不超过许用应力的1.2倍。 地震力和风载荷同时作用的情况可不考虑。 3.16 焊接接头系数