高压绕管换热器绕管机的设计.doc

高压绕管换热器绕管机的设计 张 庆 生 开封东京空分集团有限公司 河南 开封 475001 摘要：简介了高压绕管换热器绕管机的工作原理、技术参数和使用性能，分析了它在高压绕管换热器生产中所起的重要作用。 关键词：高压绕管换热器 绕管机 高压绕管换热器的发展与压力容器的发展密切相关，最早是由德国的林德公司于1898年制造，我国一些化肥厂引进了该公司生产的换热器。它结构紧凑、传热效率高、单位体积换热面积大，可实现多股流换热具有很好的热补偿能力(美国德士古工艺)中甲醇洗工段。但其制造工艺较复杂，主要由绕管体和壳体两部分组成，绕管体由中心筒、换热管、垫条及管卡等组成，换热管紧密地绕在中心筒上，用平垫条及异形垫条分隔，对材质的要求相对较高。此外，设备的清洗也比较困难。 高压绕管换热器与常规形式相比，具有以下优点：（1）降低了温差应力，对于降低管子与管板连接区的峰值应力、防止破裂和疲劳起到很大的作用；（2）由于换热器工作时约束缓解，管板与管子连接区的局部应力和总体应力均降低，大大减少了高事故率的管板与管子结合区的破坏现象，提高了运行的可靠性；（3）减小了主体结构件如管板、壳体的厚度（这对于采用昂贵材料制造的换热器具有很大的意义）。 高压绕管换热器在制造过程中设置缓冲应力，使换热器工作时由温差和压差所引起的内应力得到有效削除，从而改善换热器的工作条件，提高了换热器的使用寿命及可靠性。 为了保证高压绕管换热器的技术要求和加工质量，设计了大型专用工装设备——高压绕管换热器绕管机，结构见图1。 它由大齿圈、传动箱、调速及减速装置、操纵站及电气箱、传动箱底座平板、滚轮架、 1 工作原理 高压绕管换热器绕管机由传动箱、调速及减速装置、操纵站及电气箱、首部托架座平板、调整垫铁、尾部托架座平板等组成，其工作原理：通过电机传动机构相设置在支承上的。电机支承 2 主要技术参数（参照图1） 绕管体最大直径 /mm 2800 绕管体最大质量 /t ≤83 绕管转速 /r.min-1 1～4 绕管中心距平板面距离/mm 1000 绕管中心距车间地坪面距离/mm 1428 绕管最大扭矩 /N·M 26392 对接支承法兰直径/mm 1000 主电机功率/kW 11 尾部托架最大调整移动量/mm 3000 3 设备的优点 该绕管机可保证绕管体在重力作用下仍可顺利转动，能承载最大载荷83t。与现有技术相比，的优点：由于由于绕管机电机无级变速。无级变速2007年的产品迈出国门，2009年由东京空分为土库曼斯坦阿姆河天然气公司提供的脱烃装置套绕管换热器。标志着东京空分公司的产品为下一步在东亚等国家开辟更广阔的市场奠定了良好的基础。 (新版)［M］．北京：机械工业出版社，2004． [2] 日本机械学会编，张志平等译．机械技术手册：第17篇［M］．北京：机械工业出版社，1984． [3] 范钬珊．轴对称应力分析［M］．北京：高等教育出版社，1985． [4] 都跃良．缠绕管式换热器的管理及其应用前景分析［J］．化工机械，2005，32(3)：181—185． [5] 曲 平．缠绕管式换热器的简捷计算［J］．大氮肥，1998，21(3)：178—181． 作者简介：张庆生（1962—），男，工艺责任工程师，主任，主要从事高压绕管换热器绕管机设计、压力容器工艺编制、工装设备设计，通讯地址：475001河南省开封市北关街8号开封东京空分集团有限公司设计研究院工艺室，Tel E—mail：ZQS0378@126.com。 - 4 -