[實(shí)用新型]鋯制換熱器管箱法蘭襯環(huán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220318741.0
• 申請(qǐng)日: 2012-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202675998U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧家愛(ài);徐晶晶;張猛;宋四兵;張海軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京德邦金屬裝備工程股份有限公司
• 主分類號(hào): F28F9/12
• 分類號(hào): F28F9/12
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋯制換熱器管箱法蘭襯環(huán)采用復(fù)合板設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

壓力容器對(duì)材料的應(yīng)用除要求承壓外，常要求耐高溫、耐低溫、耐腐蝕等。鋯材料在許多強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中有很好的耐蝕性，但鋯材料的不易得到?jīng)Q定了鋯遠(yuǎn)貴于其他材料，一般復(fù)合板的應(yīng)用較多。由于鋯的膨脹系數(shù)與常用的鋼材相差較大，所以工程上常用鋯-鈦-鋼復(fù)合板，同時(shí)由于鋯、鈦與鋼材極難相溶，不可焊接造成了管箱筒體與法蘭連接的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。

在采用三層復(fù)合板做管箱筒體的應(yīng)用中管箱法蘭和筒體法蘭的連接型式選用GB1515.7節(jié)圖18的e型結(jié)構(gòu)，由于是三層復(fù)合板，選用JB/T4703長(zhǎng)頸法蘭襯環(huán)結(jié)構(gòu)，法蘭內(nèi)徑的取與復(fù)合板筒體基層相等。法蘭連接結(jié)構(gòu)參照J(rèn)B/T4703,見(jiàn)圖1。

在此情況下鋯襯環(huán)與法蘭的連接只能選用連接強(qiáng)度很差的銀釬焊，徑向應(yīng)力只由鋯螺釘承受。在管箱直徑較大的情況下，單純的鋯材襯環(huán)旋轉(zhuǎn)剛度較小，承受的徑向應(yīng)力較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是：提出一種鋯制換熱器管箱法蘭襯環(huán)，改善法蘭受力，提高設(shè)備耐腐蝕的可靠性。

本實(shí)用新型技術(shù)方案是：鋯制換熱器管箱法蘭襯環(huán)，其特征是所述法蘭襯環(huán)采用三層復(fù)合板，三層復(fù)合板是鋯復(fù)層、鈦復(fù)層和碳鋼基層板；法蘭襯環(huán)的碳鋼基層板與換熱器管箱上的碳鋼法蘭焊接，三層復(fù)合板襯環(huán)的鋯復(fù)層和鈦復(fù)層在碳鋼基層板上設(shè)有一個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階處設(shè)有一鋯襯筒內(nèi)襯，鋯襯筒與鈦復(fù)層焊接，最后用鋯貼條覆蓋鋯襯筒和鋯復(fù)層、鈦復(fù)層的切面，鋯貼條與鋯復(fù)層焊接。

進(jìn)一步的，在法蘭襯環(huán)上與管箱法蘭配有螺栓孔。

焊接時(shí)襯環(huán)碳鋼基層內(nèi)外緣與法蘭相焊，襯環(huán)鈦復(fù)層與鋯襯筒加墊板相焊，襯環(huán)鋯復(fù)層加貼條與鋯襯筒相焊或堆焊。

特材換熱器管箱法蘭設(shè)計(jì)采用碳鋼鍛件襯環(huán)結(jié)構(gòu)，襯環(huán)常用結(jié)構(gòu)按JB/T4701-JB/T4703皆是純材襯環(huán)，由于鋯材與鋼材極難相焊，所以襯環(huán)與法蘭的連接只能采用螺釘連接并熔焊，然后打磨加工密封面。鋯襯環(huán)與法蘭的連接用強(qiáng)度很差的銀釬焊，徑向應(yīng)力只由鋯螺釘承受。在管箱直徑較大的情況下，單純的鋯材襯環(huán)旋轉(zhuǎn)剛度較小，承受的徑向應(yīng)力較大。當(dāng)設(shè)備的操作壓力和溫度較高時(shí)，對(duì)于作為主要受壓元件的設(shè)備法蘭來(lái)說(shuō)，可靠性明顯不足。

如若采用采用三層復(fù)合板制作法蘭襯環(huán)則不然，首先復(fù)合板能夠承受一定的剪切強(qiáng)度，其次襯環(huán)內(nèi)外緣皆可與法蘭焊接，增強(qiáng)了法蘭的整體剛度，然后襯環(huán)的防腐要求并沒(méi)有降低。

本實(shí)用新型的有益效果是：采用復(fù)合板的襯環(huán)，襯環(huán)內(nèi)外緣皆可與法蘭焊接，可獲得較高的制造強(qiáng)度，且襯環(huán)的旋轉(zhuǎn)剛度極大提高，復(fù)合板也可承受一定的徑向應(yīng)力，法蘭受力狀況得到改善。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有法蘭連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中I部位的放大示意圖；

圖3是本實(shí)用新型鋯換熱器管箱法蘭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4中圖3中III部位示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖所示，圖1中II為銀釬焊。1襯環(huán)鋯復(fù)層；2襯環(huán)鈦復(fù)層；3襯環(huán)碳鋼基層；4碳鋼法蘭；5鋯襯筒；6鋯貼條；7墊板。

首先確定法蘭的尺寸，按照軟件計(jì)算順序?qū)⒃O(shè)計(jì)條件提供的設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、法蘭材料、墊片材料、緊固件材料輸入計(jì)算軟件SW6。法蘭型式選整體法蘭，密封面型式選凹凸面，法蘭尺寸基本按照J(rèn)B/T4703標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸，注意內(nèi)徑與筒體復(fù)層內(nèi)徑相同，具體情況可相應(yīng)調(diào)整尺寸。法蘭計(jì)算合格后根據(jù)結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)性考慮適當(dāng)選取合適的襯環(huán)復(fù)合板厚度，并考慮爆炸復(fù)合板要求及密封面加工的余量。

襯環(huán)碳鋼基層內(nèi)外緣與管箱法蘭相焊，襯環(huán)鈦復(fù)層與鋯襯筒加墊板相焊，襯環(huán)鋯復(fù)層加貼條與鋯襯筒相焊或堆焊。鋯制換熱器管箱法蘭襯環(huán)采用復(fù)合板設(shè)計(jì)，將管箱法蘭襯環(huán)采用三層復(fù)合板制作，在其上方與法蘭配鉆螺栓孔。襯環(huán)碳鋼基層內(nèi)外緣與法蘭相焊，襯環(huán)鈦復(fù)層與鋯襯筒加墊板相焊，襯環(huán)鋯復(fù)層加貼條與鋯襯筒相焊或堆焊。

襯環(huán)需與法蘭配鉆螺栓孔，襯環(huán)鋯復(fù)層需加工至與計(jì)算尺寸相應(yīng)的凹面密封尺寸，襯環(huán)碳鋼基層內(nèi)外緣與法蘭相焊，襯環(huán)鈦復(fù)層與法蘭鋯襯筒加墊板相焊，襯環(huán)鋯復(fù)層加貼條與鋯襯筒相焊或堆焊。管箱筒體鈦復(fù)層與法蘭鋯襯筒加墊板相焊，管箱筒體鋯復(fù)層加貼條與鋯襯筒相焊，形成一個(gè)完整的耐腐蝕內(nèi)表面。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-4。