电热板厂家管板相当于U型管换热器的管板(无管板和挡板)。管板孔直径为22.5 mm。每个管孔的焊接截面为22*2.5 mm套管。U型管电热元件直径为16毫米。电热元件从外壳伸出,进入设备顶部的接线库。电加热元件与外壳外端之间采用密封焊接。电热元件的端子与管板下的隔热挡板之间为非加热区。管板上的孔按同心圆分布。两个相邻回路上的孔数从外面到里面相等。U形管电热元件穿过相邻两个回路中的孔。里面的六个孔由三个不同长度的U形管电热元件穿过。热电偶套管安装在中心孔内。
根据设计压力P=2.0Mpa,设计温度T=440C,容器法兰材质为16Mn锻造,根据NB/T47020~47027-2012《压力容器法兰、垫片、紧固件》,容器法兰采用长颈法兰,公称压力PN4.0,法兰直径1215mm,螺栓规格M30,48件,螺栓材质35CrMoA,垫片Win丁字垫片。根据上述条件和参数,采用计算软件计算管板厚度,设计厚度为124mm(其中平盖危险径向截面上每个开口的宽度之和为b=420mm)。
从以上计算结果可以看出,如果根据容器的设计温度计算管板,管板的设计厚度相对较大。然而,从容器上部喷嘴向下流入容器的气体由电热元件加热,加热后温度上升至420℃,从容器下部喷嘴流出。在这个过程中,气体的温度逐渐升高。刚刚进入容器上部的气体没有被加热。与气体接触的管板和容器法兰的温度仅为150℃左右,管板下方有两个挡板,起到隔热作用。从气体入口到气体出口,气缸的温度逐渐从150 C上升到420 C。因此,在与容器壳体相同的设计温度下设计管板是不合理的。根据电加热器的结构和工作条件,我们认为可以降低管板的设计温度,而不必取容器壳体的设计温度。《钢制化工容器设计基本规定》HG/T 20580-2011第5.0.1条第4款规定,当容器各部分的金属温度在工作条件下不同时,可分别设置各部分的设计温度。考虑到汽缸的热传导和电热元件的传热,管板的温度高于气体的温度。估计温差约为30摄氏度,因此管板实际温度约为180摄氏度,考虑到一定的设计裕度,管板的设计温度可安全承受200摄氏度。容器法兰和管板处于同一情况,其位置也在低温气体入口的顶部。ET,实际温度不高于200 C,因此容器法兰的设计温度应在200 C下安全。当容器法兰的设计温度为200 C时,法兰的公称压力可为PN2.5,法兰的外径为1195 mm,螺柱的规格为M27,36个,材料为STU。D为40MnB。利用SW6软件对上述条件和参数进行了重新计算,得到管板的设计厚度delta=88mm。通过以上分析计算,根据电加热器的工作情况,分别设置容器壳体、管板和法兰的设计温度,管板的设计厚度由124mm减至88mm。管板厚度明显减小,材料消耗减少。当然,如果一个容器上的压力元件设置了不同的设计温度,则应在设备总体规划的设计数据表中列出与不同设计温度对应的主要压力元件。
对于电加热器等压力容器,介质温度从入口到出口以及壳体各部分逐渐升高。