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②计算换热面积：以换热管外径为基准，管的长度扣减伸入管板内的长度后的长度，和换热管根数，计算的控制外表面积；对U形管，一般不包括U形弯管段的面积。
③公称换热面积A：经圆整后的计算换热面积。
④公称长度LN：以换热管的长度(m)作为换热器的公称长度.换热管为直管时，取直管长度，U形管时，取U形管的直段长度。
举荐运用的长度系列为：1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,4.5,6.0,7.5,9m.
⑤计划压力：是指设定的换热器管程，壳程顶部的**压力,与相应的计划温度一同作为计划载荷条件，其值不得低于工作压力。
对一同受管程和壳程压力作用的元件，应别离按管、壳程的工作压力判定计划压力，并应考虑一同作用的可能性。
如选用压差计划时，有必要考虑到的条件是：确保管，壳程一同升、降压，并
应注明试压条件。
对真空换热器，真空侧的按外压考虑，设有安全控制设备时，取1.25倍表里压力差，或0.1MPa两者的低者，没有安全控制设备时，取0.1MPa。
真空换热器的非真空侧，一同受管，壳程压力作用的元件，其计划压力应为内压侧和真空侧计划压力之和。
⑥计算压力：与GB150的规矩无原则区别，只是将元件称谓改为换热器元件。
5．焊接接头系数
GB151中的钢制的换热器的焊接接头系数与GB150相同。有色金属的焊接接头系数，见标准中的附录D。
因为构造上的原因，不能进行查看的焊接接头，其焊接接头系数怎么处理问题，在GB150中，未提出处理办法。而未能无损查看的环向焊接接头在固定管板式换热器中则是不可避免的，因此，在GB151的3.16.1判定：“无法查看的选用氩弧焊打底或沿焊接接头根部全长有紧贴底子金属垫板的环向焊接接头，焊接接头系数为0.6”。
6．试验压力和试验温度
①压力试验和试验压力的规矩与GB150的有关规矩相同。
②计划温度和试验温度与GB150的规矩相同。
③压力试验前的应力校核方面有些不一样，GB150规矩壳体的应力校核仅对于圆筒体，因为筒体的应力水平与封头的应力水平相当；在GB151中，需求对圆筒和封头均应进行应力校核。
带半球形封头的卧式容器：Ar=3.14DoLL-容器总长m；
Do-容器外直径m
带椭圆封头的卧式容器：Ar=3.14Do(L+0.3Do)
立式容器：Ar=3.14Doh1h1-容器内的**液位,m
F系数，
容器置于地上以下用沙土掩盖时，F=0.3容器置于地上以上时，F=1.0
容器置于大于己于10L/m2min喷淋设备下时，F=0.6②绝热层杰出时，安全泄放量按下式计算：
：---------------(B4)
式中：t–泄放压力下介质的丰满温度，0C
λ-常温下绝热材料的导热系数，kj/m.h.0C.
δ-绝热层厚度，m
q–在泄放压力下，液体的汽化潜热kJ/kg
2）在无或许发作火灾危险的场合下，非易燃液化气按不低于上式计算值的30%计算。
11.4安全阀
11.4.1安全阀型式：压力容器常用直接载荷弹簧式安全阀，其间按阀杆的打开高度分为全启式安全阀和微启式安全阀，微启式安全阀的密封面有平面型密封和锥面型密封两种。
容器装有安全阀时，安全的打开压力（动作压力）Pz，取Pz≤（1.05～1.10）Pw，式中Pw—容器的工作压力。当Pz<0.18MPa时，可恰当前进比值Pz∕Pw；
取容器的计划压力P≥Pz
11.4.2安全阀*小排放面积A的计算
①全启式安全阀阀瓣启开高度h≥1/4dt，dt为阀座喉部直径mm;
全启式安全阀*小排放面积A=0.785dtmm2；
②微启式安全阀阀瓣启开高度h＜1/4dt；当h≥(1/40～1/20)dt时，
对平面密封结构,A=3.14dVh,dV为阀座直径，mm；
锥面密封结构：A=3.14dthsinφ,式中，φ为锥形密封面的半锥角，用“度”标明。
③气体安全阀的排放面积
a)当处于临界条件时，即时，
b)当处于亚临界条件时，即>时，
式中：WS—容器安全泄放量，也便是安全阀的排放才干,kg/h
K—排放系数，其值为制作厂供给的排放系数的0.9倍，如无数据可依，可参照下列数据选用：
全启式安全阀：K=0.60～0.70
带调度圈的微启式安全阀：K=0.40～0.50不带调度圈的微启式安全阀：K=0.25～0.35.
C—气体特性系数
k—气体绝热系（指）数，也称比热比，k=CD/CV,在标准状态下，一些气体的绝热系数见下表：
气体称谓
空气
P0—安全阀出口侧压力（绝压）MPa，如直通大气，P0=0.1MPa
Pd—安全阀排放压力（绝压）MPaPd=1.1Ps+0.1MPa
Ps—是安全阀整定压力，一般可取计划压力。
M—气体的摩尔质量，kg/kmol;
注：摩尔是物质的量的主单位，它是从粒子数视点来描绘物质多少的单位，一克分子便是一摩尔，但不能说多少克等于一摩尔。例如：
一摩尔氧分子的质量等于32克，但不能说一摩尔氧分子等于32克。
Z—气体的压缩系数，关于空气，Z=1
Z的大小与介质的温度和压力有关，可查GB150的图B1；
T--气体进口侧的温度K
11.4.3丰满蒸汽用安全阀排放面积
对丰满蒸汽的需要：丰满蒸汽中蒸汽含量不小于98%，**过热度为110C。
对Pd≤10MPa
mm2符号意义同前。
11.4.4液体介质的安全阀排放面积
kg/h
ρ---阀门进口侧温度下的液体密度kg/m3ΔP–阀门前后的压力降MPa
ΔP=Pd-Po
Pd=1.2Ps+0.1MPa
关于安全阀和爆破片的设置和选用可参照《容规》第136页。
在GB150-1998的B9中有清晰规矩。
GB151-1999《管壳式换热器》
01简述
换热器是一种用来结束介质热沟通的设备，有直接沟通和直接沟通两种类型。
在直接热沟通型式中，有夹套式、套管式、盘管式、平板式、螺旋板式和管壳式等。
现行版1999年国家质量技术监督局公布《压力容器安全技术监察规程》中，给出换热器的定义，并定热沟通器的代号为E，定出16种换热器。
换热器定义为：“主要是用于结束介质热量沟通的压力容器”。
GB151-1999《管壳式换热器》是在原GB151-89《钢制管壳式换热器》的基础上修订的。
02GB151-1999《管壳式换热器》和GB150-1998《钢制压力容器》的联络。
①GB151-1999《管壳式换热器》从属于压力容器范畴，受GB150《钢制压力容器》的统辖；但它与一般的压力容器有不同，如有管程和壳程之分，同一受压元件，或许承受两种介质、温度和压力的效果等；
②其理论基础、安全系数、许用应力和钢材选择等方面的需要与GB150相同；但GB150只限于钢材，故在有色金属材料GB151则还有规矩。
③GB151规矩：通用计算公式凡已归入GB150的，GB151不再列入；
④凡GB150引用的标准，也视为GB151的引用标准。
03底子章节
GB151-1999《管壳式换热器》正文七章：规划、引用标准、总则、材料、计划、制作、查验和检验、设备和试车。十个附录：A、B、C、D等4个附录为标准的附录，后6个为提示的附录。
1．适用规划
①适用的换热器：非直承受火的管壳式换热器，含固定管板式、浮头式、U形管式、填料函式换热器。
②适用参数：A）公称直径DN≤2600mm，公称压力PN≤35MPa
DNXPN≤1.75X9B）适用温度规划；按金属的容许运用温度。
②化学成分恰当；
③根据工程重要性、危险性、焊接方位、刚性大小、施焊条件、焊接阅历选择焊条；
④考虑经济性和简略获得；
碳钢和低合金钢之间焊接，一般需要所选用的焊材焊成的焊接接头，其强度不低于强度较低的一侧母材标准抗拉强度下限值，而接头的耐性和塑性应不低于强度较高而塑性耐性较差的母材。 |
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