NB/T 47006-2019
基本信息
标准号:
NB/T 47006-2019
中文名称:铝制板翅式热交换器
标准类别:能源标准(NB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
铝制
板翅式
热交换器
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
标准号:NB/T 47006-2019
标准名称:铝制板翅式热交换器
英文名称:Aluminumplate-fin heat exchangers
标准格式:PDF
发布时间:2019-06-04
实施时间:2019-10-01
标准大小:5.62M
标准介绍:范围
1.1本标准规定了铝制板翅式热交换器(以下简称热交换器)的设计、制造、检验、验收、安装、使用和维护等要求。
1.2本标准适用于设计压力不大于100MPa的热交换器
1.3本标准适用的热交换器设计温度范围为-269℃~200℃。
用于空气的分离与液化、天然气加工及液化、石油化工及机械动力装置等场合使用的热交换器
1.5对不能采用本标准进行设计计算的热交换器受压元件,可按GBT150.1-2011中416条规定的方法进行设计
本标准与NBT47006—2009《铝制板翅式热交换器》相比,主要变化如下:
提高设计压力范围,由原来不大于80MPa提高到不大于100MPa;
提高了开停车时冷却降温速率的要求;
修改了氦质谱仪检漏的要求和检测方法;
修改了附录G中常用焊接接头结构型式相关的内容,供设计及制造时参考选用;
增加了附录B、附录C常用铝材最大允许设计温度及材料许用应力;
增加了附录E封头典型结构的应力分析案例;
增加了附录H、附录I干燥度及气阻试验的方法.
标准内容
ICS71.120.30
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 47006—2019
代替NB/T47006—2009(JB/T4757)铝制板翅式热交换器
Aluminumplate-finheatexchangers行业标准信息服务平台
2019-06-04发布
国家能源局发布
2019-10-01实施
范围·
规范性引用文件
3术语和定义·
通用要求
材料·
设计:
7制造、检验与验收
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(规范性附录)
附录E(资料性附录)
附录F(资料性附录)
附录G(资料性附录)
附录H(规范性附录)
附录1(资料性附录)
附录J(资料性附录)
编制说明
热交换器型号的编制方法
热交换器元件常用铝材最大允许设计温度热交换器常用材料及其许用应力翅片最高允许设计压力的确定
封头典型结构的应力分析案例
钎焊工艺规程和钎焊工艺评定报告焊接接头型式
干燥度测试
热交换器气阻试验方法
热交换器使用注意事项
NB/T47006—2019
产业标准信息服务平台
NB/T47006--2019
本标准按GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准依据GB/T151—2014《热交换器》要求,在NB/T470062009《铝制板翅式热交换器》实施的基础上,充分参考了ALPEMA2010等标准的内容修订而成。本标准与NB/T470062009《铝制板翅式热交换器》相比,主要变化如下:提高设计压力范围,由原来不大于8.0MPa提高到不大于10.0MPa;提高了开停车时冷却降温速率的要求;一修改了氨质谱仪检漏的要求和检测方法;一修改了附录G中常用焊接接头结构型式相关的内容,供设计及制造时参考选用;增加了附录B、附录C常用铝材最大允许设计温度及材料许用应力;增加了附录E封头典型结构的应力分析案例;-增加了附录H、附录干燥度及气阻试验的方法。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。本标准起草单位:上海蓝滨石化设备有限责任公司、杭州制氧股份有限公司、杭州宏盛中弘新能源有限公司、中国石化工程建设有限公司、中石化广州工程有限公司、开封空分集团有限公司、杭州中泰深冷技术股份有限公司、西安交通大学、杭州电子科技大学、上海石油化工换热设备工程技术研究中心、上海蓝海科创检测有限公司、中国特种设备检测研究院。本标准主要起草人:周文学、赵亮、王金宏、毛央平、张迎恺、于旺、王晋、黄安庭、郝娟红、姜周曙、张国信、白博峰、陈志伟、陈战杨、周洪达。本标准历次版本的发布情况为:业标准信息服务平台
-JB/TQ258-76、JB/T7261—1994、NB/T47006—2009Ⅱ
1范围
铝制板翘式热交换器
NB/T47006—2019
1.1本标准规定了铝制板翅式热交换器(以下简称热交换器)的设计、制造、检验、验收、安装、使用和维护等要求。
1.2本标准适用于设计压力不大于10.0MPa的热交换器1.3本标准适用的热交换器设计温度范围为-269℃~200℃。1.4本标准适用于空气的分离与液化、天然气加工及液化、石油化工及机械动力装置等场合使用的热交换器。
1.5对不能采用本标准进行设计计算的热交换器受压元件,可按GB/T150.12011中4.1.6条规定的方法进行设计。
1.6热交换器界定范围
a)热交换器本体及其与外部管道的连接:1)焊接连接的第一道环向接头坡口端面;2)法兰连接的第一个法兰密封面;3)螺纹连接的第一个螺纹接头端面;4)专用连接件或管件连接的第一个密封面。b)非受压元件与受压元件的连接焊缝。c)直接连接在热交换器的非受压元件,如支座、吊耳、垫板等d)直接安装在热交换器上的超压泄放装置。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的质用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T150.12011
GB/T150.3
GB/T150.4
GB/T151—2014
GB/T18042000
GB/T2624.1—2006
GB/T2624.2-2006
GB/T2624.3—2006
GB/T2624.42006
压力容器1部分:通用要求
压力容器第3部,设计
压力容器、第4部子:制、检验和验收热交换器
一般公差未注公差的线性利度尺寸的公差用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第1部分:-般原理和要求(GB/T2624.1—2006,ISO567-1:2003,IDT)用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第2部分:孔板
用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第3部分:喷嘴和文丘里喷嘴(GB/T2624.3—2006,ISO5167-3:2003,IDT)用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第4部分:文丘里管
NB/T47006—2019
GB/T3198—2010
GB/T3880.1—2012
GB/T3880.2—2012
GB/T3880.3—2012
GB/T4436
GB/T4437.1
GB/T6892—2015
GB/T6893
GB/T13384
GB/T164742011
GB/T16475
NB/T47013.2—2015
NB/T47013.3—2015
NB/T47013.52015
JB/T4734—2002
YS/T69—2012
TSG21—2016
3术语和定义
铝及铝合金箔Www.bzxZ.net
-般工业用铝及铝合金板、带材第1部分:一般要求一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分:力学性能一般工业用铝及铝合金板、带材第3部分:尺寸偏差铝及铝合金管材外形尺寸及允许偏差铝及铝合金热挤压管第1部分:无缝圆管-般工业用铝及铝合金挤压型材
铝及铝合金拉(轧)制无缝管
机电产品包装通用技术条件
变形铝及铝合金牌号表示方法
变形铝及铝合金状态代号(GB/T164752008,ISO2107:2007,MOD)承压设备无损检测第2部分:射线检测承压设备无损检测第3部分:超声检测承压设备无损检测第5部分:渗透检测铝制焊接容器
钎焊用铝及铝合金复合板
固定式压力容器安全技术监察规程GB/T151—2014、JB/T4734界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
板翅式热交换器plate-finheatexchanger本标准中的热交换器是由芯体、封头、接管及支座等附件组成。图1为板翅式热交换器,以下简称热交换器。
行业标准信息服务平台
芯体core
导流片
蒲信1
图1板翅式热交换器
NB/T47006—2019
芯体由各流体的通道接计要式依次叠置、钎焊成一体。每层通道由隔板(侧板)翅片(导流片)封条等零件组成,图2为单层通道结构图。信息康务平台
而版(或技)
隔!侧敏:
些或兰
图2单层通道结构
NB/T47006—2019
翅片heattransferfin
芯体中两隔板间实现传热强化与承压的波纹状元件3.3.1
翅片型式fintype
翅片型式是指翅片的儿何形状,主要有平直型翅片、锯齿型翅片、波纹型翅片等,其中平直型翅片和波纹型翅片可以根据需要穿孔成为多孔型翅片。3.3.2
开孔率percentageofopening
多孔型翅片开孔后翅片表面积的减少量与开孔前翅片总表面积的比率。3.4
导流片distributorfin
在进出口引导流体进人芯体的翅片,一般为多孔型翅片。3.5
封条sidebar
在热交换器芯体中,起封闭和支撑各层通道作用的元件。3.6
隔板partingsheet
在热交换器芯体中,分隔两层翅片之间流体的平板,钎焊时与翅片、封条焊接成一体。3.7
侧板cap sheet
位于热交换器芯体最外侧的盖板。3.8
强度层dummyleyer
设置在芯体顶部和店部与环境大气相通,不参与热交换的通道层。强度层(又称工艺层)仅满足强度、热绝缘和制造工艺等要戴、3.9
无效区域deadarea
通道中和翅片或导流片相连但无介质流动的区3.10
通道排列layerarrangement
实现冷热介质换热所需要的通道排列方式,可分为单叠排复香列、混叠排列券平
单叠排列singlebanking
每一热通道都与一冷通道相邻排列,通道单叠排列示意图见图3a)。3.10.2
复叠排列doublebanking
每一个热通道都与两个冷通道相间,或每一个冷通道和两个热通道相间,通道复叠排列图见图3b)4
混叠排列single and multiplebankingNB/T47006—2019
在同一芯体中除有热通道与冷通道相邻排列外,在同一芯体中同时有单叠和复叠排列存在,通道混叠排列见图示3c)。
FEEEE EEEEL
A一冷通道:B一热通道
a)通道单叠排列示意图
A一冷通道:B一热通道
b)通道复叠排列图
A一冷通道;B一热通道
)通道混叠排列图
通道排列图
封头:header
封头体headerbody
组成封头的半圆筒部分,又称封体。3.11.2
封头端板headerwithends
半圆封头两端与封头体连接的板,又称封瓦或半圆板,简称“端板”。NB/T47006—2019
nozzle
连接外部管路与封头的管子。
封盖nozzlecap
试压或氮封时封闭接管的零件,又称闷盖。3.12
多芯体热交换器compositeblock多芯体热交换器是指由两个或两个以上的芯体,通过并联焊接的方式连接成一体所组成的芯体,图4为多芯体组成的热交换器结构图。3.13
热交换器组
1manifoldedexchanger
热交换器组是由两台或两台以上的热交换器按不同的配管形式进行组合(并联或串联)而构成,如图5所示。
传热面积heattransferarea
传热面积是指同一流体所有通道传热表面积之和,传热面积包括一次传热表面和二次传热表面的面积。
次传热表面primaryheattransfersurface次传热表面是指由隔板提供的传热表面。3.14.2
二次传热表面secondaryheattransfersurface二次传热表面是指由翅片提供的传热表面去除翅片与隔板直接焊接部分的表面。3.15
当量直径
equivaentdianoter
将非圆形通道尺寸按水力半径相等的原则换算而得到的圆管直径服务平台
芯体3
图4多芯体组成的热交换器结构图6
4通用要求
4.1通则
图5热交换器组的构成图
NB/T47006—2019
4.1.1热交换器的设计、制造、检验、验收、安装、使用除符合本标准的规定外,还应遵守需方要求或是其指定的有关法规和标准规范,且应符合图样要求。4.1.2本标准的符合性声明参见GB/T151一2014附录A的规定。4.2压力
4.2.1热交换器是由数个压力通道(相等或不等)组成。应按各通道操作时可能出现的危险工况分别确定各自的设计压大。
4.2.2每一个通道的设计用为应不低于该通道的最高工作压力。4.2.3热交换器按外压设计时,应号患制造、使用过程中可能出现的最大内外压力差。4.2.4热交换器工作在真空状态时,真空通道的设计压力按承受外压考虑,当设置有安全控制装置时,设计压力取1.25倍的最大内外压力差或0.1MPa两含的较小值;当无安全控制装置时,取0.1MPa。4.2.5设计压力不应高于由爆破试验确定的翅片的最高个许工作压力4.3温度
4.3.1设计温度应不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,设计温度应不高于元件金属在工作状态可能达到的最低温度,最低为-269。4.3.2热交换器各部分在工作状态下的金属温度不同时,按最高的金属温度设计。任何情况下,元件金属的表面温度不应超过材料的充许使用温度4.3.3元件的金属温度可用传热计算确定,或在已使用的同种工况的热交换器上测定,也可按介质温度确定。
4.3.4内部热应力应不超过所用材料允许使用范围。在稳定状态下,热交换器通道之问(同一截面)的最大允许温差为50℃左右;在有相变流体以及有在瞬间循环的条件下,最大允许温差不宜超过30℃。A
NB/T47006—2019
4.3.5不同工况的热交换器,应在图样或相应技术条件中分别注明各工况的压力和温度值4.4设计
4.4.1流体介质应洁净,且对铝合金无腐蚀作用。4.4.2热交换器型号的编制方法参见附录A。设计时应考虑以下载荷:
a)内压、外压或最大压差;
液体液柱静压力;
热交换器的自重,以及正常工作条件下或压力试验状态下内装物料的重力载荷;c
d)附属设备及隔热材料、管道等的重力载荷;风载荷、地震载荷;
支座、支耳及其他型式支撑的反作用力;f)
连接管道和其他部件的作用力;g)
温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;h)
包括压力急剧波动的冲击载荷;冲击反力,如由流体冲击引起的反力等;j)
k)运输或吊装时的作用力。
4.4.4铝材厚度附加量按式(1)确定:C=Ci+C2
式中:
铝材厚度附加量,mm;
铝材厚度负偏差,按照GB/T3880.3和GB/T4436的规定,mm;Ci
腐蚀裕量,按4.2.3的规定,C2=0。4.5焊接接头系数
4.5.1焊接接头系数应根据焊接方法和受压元件的焊接接头型式及无损检测的长度比例确定。4.5.2热交换器焊接拉头系数确定如下:a)双面焊对接接头和当于双面焊的全焊透对接接头:100%无损检测:Φ=1.0:
局部无损检测:Φ=0.85。
b)单面焊对接接头(沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板):100%无损检测:Φ=0.90;
局部无损检测:Φ=0.80。
c)焊接接头无法进行无损检测时,焊接接头应采用全焊透维构,焊接接头系数一般不大于0.64.6耐压试验压力
4.6.1耐压试验压力的最低值按下述规定,试验压力的上限应满足6.1.8.2应力校核的限制4.6.1.1内压通道试验压力应按式(2)计算:a)液压试验压力:
b)气压试验或气液组合试验压力:8
(2)
式中:
PT——试验压力,MPa;
p—设计压力,MPa;
Pf=1.25px
[o]—热交换器用材料在耐压试验温度下的许用应力,MPa;[α】热交换器用材料在设计温度下的许用应力,MPa。NB/T47006—2019
(3)
注1:热交换器铭牌上规定有最大允许工作压力时,式中应以最大允许工作压力代替设计压力P。注2:热交换器各元件所用材料不同时,应取各元件材料的[α]/[]比值最小者。4.6.1.2外压通道的试验压力按下式计算:液压试验压力:
气压试验或气液组合试验压力:Pr=1.25p
4.6.1.3承受交变载荷以及在特殊场合使用的热交换器,其液压试验压力应适当提高,具体要求按照图样规定执行。
4.7图样
4.7.1制造厂应提供板翅式热交换器的总图(或技术文件)以供审核。4.7.2总图(或技术文件)至少应包含以下信息:a)项目代号:
b)最大允许工作压力,设计压力(设备若在真空状态下工作,则还须包括真空度),试验压力最高设计温度,最低设计金属温度,板翅式热交换器的检验或操作的限制条件;c
板翘式热交换器外形尺寸及支座位置:板翅式热交换器所有的尺寸标注;d)
耐压试验及泄蒲试验
板翅式热交换器的质量,包括净重和带液重:f)
板翅式热交换器分别在空置工作条件下的重心:g)
h)主要零部件的材料牌号及标准:与设备连接的接管或接管法兰所允许的力和力矩:志服务平
所有接管的尺寸、法兰等级与法兰密封面形式、置、方向、流体方向;j)
k)相应的设计规范。
5材料
5.1一般要求
5.1.1热交换器用铝材应考虑使用条件(如设计温度、设计压力、介质特性及操乍特点等)、热交换器的制造工艺与检验要求以及经济合理性等因素,并应具有良好的耐蚀性能、力学性能、焊接性能、成形等其他工艺性能和物理性能。5.1.2热交换器的封头、封条和侧板等受压元件用铝材应附有生产单位的铝材质量证明书原件,热交换器制造单位应按照铝材质量证明书对铝材进行验收,必要时还应进行复验。如无铝材生产单位的铝材9
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