利用SW6软件设计固定管板换热器中常见问题及对策

江 辉 庞 彪 成都市通用工程技术有限责任公司 成都 610041

换热器是石油、化工、冶金、电力、轻工、食品等行业普遍使用的传热设备。在炼油、化工装置中，换热器约占总设备数量的40%，占设备总投资的30% ～45%［1］。在换热设备中，固定管板换热器因其结构简单、适用的温度和压力范围较大、制造成本低，处理量大、工作可靠，成为应用范围最广的换热器类型。在设计过程中，普遍使用“过程设备强度计算软件SW6”(以下简称SW6)来计算换热器以及其它压力容器的受压元件。该软件界面简洁、使用方便，只需输入相关工艺条件参数就能计算出结果，使设计人员摆脱了繁琐的手工计算，极大地提高了设计效率。但同时也产生了过度依赖软件的不利影响，设计人员，尤其是年轻的设计人员，对SW6 计算程序中各部件的适用条件以及参数对计算结果的影响不太了解，忽略了一些可能会影响设备强度的问题，对设备产生安全隐患。本文分析利用计算软件SW6 设计固定管板换热器过程中可能被忽视的问题。

1 壁温的计算

由于固定管板换热器的换热管、管板和壳体焊在一起，故换热管与壳体的温差引起的热膨胀应力是设计中的重要控制因素之一。因为在固定管板换热器的管板计算中，按照各种工况的温差计算出壳体和换热管的轴向应力和换热管与管板之间连接拉脱力，有一项不能满足强度条件时，就需要考虑设置膨胀节。当圆筒外部有良好的保温，或壳程流体温度接近环境温度，或传热条件使得圆筒壁温接近介质温度时，壳体壁温就取壳程流体的平均温度。……