高压螺纹锁紧环换热器的设计

范勇波

摘 要：本文从高压螺纹锁紧环换热器结构及其应用特点出发，对换热器的结构设计、材料选择、强度计算这三个方面进行论述，确保换热器的安全运行。

关键词：高压;螺纹;锁紧环;换热器;设计

1 高压螺纹锁紧环换热器结构设计

高压螺纹锁紧环换热器具有密封可靠、承载能力高的特点，广泛应用于高温高压工况的加氢装置。螺纹锁紧环换热器具有特殊管箱结构，如下图所示。

如上图所示，螺纹锁紧环换热器管箱结构的管程筒体和壳程筒体能焊接为整体，所有内构件都安装在内部，有效减少泄漏点和泄漏概率。螺纹锁紧环上的压紧螺栓只需提供垫片密封所需压紧力，而管箱端部大法兰结构的换热器主螺栓需承受内压和压紧力两种载荷，在相同工况下，螺纹锁紧环结构更加紧凑，显著提高结构的密封可靠性及运行安全性能。对密封结构来说，高压螺纹锁紧环换热器的密封包括管程和壳程间密封两部分，相比管箱端部大法兰结构的换热器来说密封效果要好。从管壳程间密封上看，其密封主要依靠内部螺栓拧紧来实现。在操作中，因换热器长期处于高温高压状态，管壳程间密封垫片和内部螺栓间会出现应力松弛现象，导致管壳程间密封性降低，此时可拧紧内圈螺栓来提高其密封性，并利用内嵌螺栓作用力借助密封盘、顶销、压环等传递给管壳程和管板的垫片结构，提高结构密封性。

在结构设计中，针对管箱……