NB T 47006-2019 铝制板翅式热交换器.pdf

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1、 NB/T 代替 NB/T 47006 2009（ JB/T 4757） Aluminumplate-fin heat exchangers ICS J NB/T 47006 2019 I 目 次 前言 4 1 范围 5 2 规范性引用文件 5 3 术语和定义 6 4 通用要求 11 5 材料 14 6 设计 14 7 制造、检验与验收 27 附录 A（资料性附录） 热交换器型号的编制方法 42 附录 B（资料性附录） 热交换器元件常用铝材最大允许设计温度 43 附录 C（资料性附录） 热交换器常用材料及其许用应力 45 附录 D（规范性附录） 翅片最高允许设计压力的确定 46 附录 E（资料

2、性附录） 封头典型结构的应力分析案例 50 附录 F（资料性附录） 钎焊工艺规程和 钎焊工艺评定报告 76 附录 G（资料性附录） 焊接接头型式 78 附录 H（规范性附录） 干燥度测试 81 附录 I（资料性附录） 热交换器气阻试验方法 82 附录 J（资料性附录） 热交换器使用注意事项 88 编制说明 92 NB/T 47006 2019 II 前 言 本 标准按 GB/T 1.1 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/T 151 2014热交换器要求，在 NB/T 47006 2009铝制板翅式热交换器 实施的基础上，充分参考了 AL

3、PEMA 2010 等标准 的内容修订而成。 本标准与 NB/T 47006 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 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 ； 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。 本标准由全国锅炉 压力容器标准化技术委员会（ SAC/TC 2

4、62）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

5、 发布情况为： JB/TQ 258 76、 JB/T 7261 1994、 NB/T 47006 2009。 NB/T 47006 2019 1 铝制板翅式热交换器 1 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 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

6、按 GB/T 150.1 2011 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应用是必不可少的。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

7、最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 150.1 2011 压力容器 第 1 部分：通用要求 GB/T 150.3 压力容器 第 3 部分：设计 GB/T 150.4 压力容器 第 4 部分：制造、检验和验收 GB/T 151 2014 热交换器 GB/T 1804 2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 2624.1 2006 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： 一般原理和要求（ GB/T 2624.1 2006， ISO 5167-1： 2003， IDT） GB/T 2624.2 2006 用安装在圆形截面管道中的差压

8、装置测量满管流体流量 第 2 部分： 孔板 GB/T 2624.3 2006 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/T 2624.3 2006， ISO 5167-3： 2003， IDT） GB/T 2624.4 2006 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/T 47006 2019 2 GB/T 3198 2010 铝及铝合金箔 GB/T 3880.1 2012 一般工业用铝及铝合金板、带材 第 1 部分：一般要求 GB/T 3880.2 2012 一般工业用铝及铝合金板、带材 第 2

9、部分：力学性能 GB/T 3880.3 2012 一般工业用铝及铝合金板、带材 第 3 部分：尺寸偏差 GB/T 4436 铝及铝合金管材外形尺寸及允许偏差 GB/T 4437.1 铝及铝合金热挤压管 第 1 部分：无缝圆管 GB/T 6892 2015 一般工业用铝及铝合金挤压型材 GB/T 6893 铝及铝合金拉（轧）制无缝管 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 16474 2011 变形铝及铝合金牌号表示方法 GB/T 16475 变形铝及铝合金状态代号（ GB/T 16475 2008， ISO 2107： 2007， MOD） NB/T 47013.2 2015

10、 承压设备无损检测 第 2 部分：射线检测 NB/T 47013.3 2015 承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 NB/T 47013.5 2015 承压设备无损检测 第 5 部分：渗透检测 JB/T 4734 2002 铝制焊接容器 YS/T 69 2012 钎焊用铝及铝合金复合板 TSG 21 2016 固定式压力容器安全技术监察规程 3 术语和定义 GB/T 151 2014、 JB/T 4734 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-fin heat exchanger 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

11、 为 板翅式 热交换器 ，以下简称 热交换器 。 NB/T 47006 2019 3 图 1 板翅式热 交换器 3.2 芯体 core 芯体由各流体的通道按 设计要求 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 。 图 2 单 层 通道 结构 NB/T 47006 2019 4 3.3 翅片 heat transfer fin 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 fin type 翅片型式 是指 翅片的几何形状， 主要有平直型翅片、锯齿型翅片、波纹型翅片等，其

12、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 percentage of opening 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 distributor fin 在进出口引导流体进入芯体的翅片，一般为多孔型翅片。 3.5 封条 side bar 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 parting sheet 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

13、的盖板。 3.8 强度层 dummy layer 设置在芯体顶部和底部与环境大气相通，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求。 3.9 无效区域 dead area 通道中和翅片或导流片 相连但 无介质流动的区域。 3.10 通道排列 layer arrangement 实现冷热介质换热 所 需要的 通 道排列方式，可分为单叠排列、复叠排列、混叠排列。 3.10.1 单叠排列 single banking 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 3 a） 。 3.10.2 复叠排列 double banking 每一个热通道

14、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 3 b）。 NB/T 47006 2019 5 3.10.3 混叠排列 single and multiple banking 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 3 c）。 = A 冷通道； B 热通道 a）通道单叠排列示意图 A 冷通道； B 热通道 b）通道复叠排列图 A 冷通道； B 热通道 c）通道混叠排列图 图 3 通道排列图 3.11 封头 header 封头通常由封头 体、接管、 封头 端板、法兰（或封盖）等零件经焊接而成。

15、 3.11.1 封头体 header body 组成封头的半圆筒部分，又称封体。 3.11.2 封头 端板 header with ends 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/T 47006 2019 6 3.11.3 接管 nozzle 连接外部管路与封头的管子 。 3.11.4 封盖 nozzle cap 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 composite block 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

16、.13 热交换器组 manifolded exchanger 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。 3.14 传热面积 heat transfer area 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 。 3.14.1 一次传热 表面 primary heat transfer surface 一次传热 表面 是指由隔板提供 的传热表面。 3.14.2 二次传热 表面 secondary heat transfer surface 二次传热 表面 是指由翅片提供的传热表面

17、去 除翅片与隔板直接焊接部分的表面。 3.15 当量直径 equivalent diameter 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。 图 4 多芯体组成的热交换器结构图 NB/T 47006 2019 7 图 5 热交换器组的构成图 4 通用要求 4.1 通则 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/T 151 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）

18、组成。 应按 各通道 操作时可能出现 的 危险工况分别 确定各自的设计压力 。 4.2.2 每一个通道的设计压力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，应考虑 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 两者的 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允许工作压力。 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

19、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。在任何情况下，元 件金属的表面温度不应超过材料的允许使用温度。 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 ， 热交换器通道之间（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 。 NB/T 470

20、06 2019 8 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。 4.4.3 设计时应考 虑以下载荷： a） 内压、外压或最大压差； b） 液体液柱静压力； c） 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； d） 附属设备及隔热材料、管道等的重力载荷； e） 风载荷、地震载荷； f） 支座、支耳及其他型式支撑的反作用力； g） 连接管道和其他部件的作用力； h） 温度梯度或热膨胀量不同引起的作

21、用力； i） 包括压力急剧波动的冲击载荷； j） 冲击反力，如由流体冲击引起的反力等； 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= C1+C2 （ 1） 式中： C 铝材 厚度附加量， mm； C1 铝材厚度负偏差，按照 GB/T 3880.3 和 GB/T 4436 的规定， mm； C2 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 焊接接头系数确定如下： a） 双面焊对接接头和相当于双面焊的全焊透对接接头： 1

22、00%无损检测 ： =1.0； 局部无损检测 ： =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 ： =0.90； 局部无损检测 ： =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结构，其焊接接头系数一般不大于 0.6。 4.6 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： T t1.3p p （ 2） b） 气压试验或气液组合试验压力： NB/T 47006 2019 9

23、 T t1.25p p （ 3） 式中： pT 试验压力， MPa； p 设计压力， MPa； 热交换器用材料在 耐压 试验温度下的许用应力， MPa； t 热交换器用材料在设计温度下的许用应力， MPa。 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 / t 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： T 1.3pp （ 4） 气压试验或气液组合试验压力： T 1.25pp （ 5） 4.6.1.3 承受交变载荷以及在特殊场合使用的热交换器

24、，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） 板翅式 热交换器 外形尺寸及支座位置； d） 板翅式 热交换器 所有的尺寸标注； e） 耐压试验及泄漏试验； f） 板翅式 热交换器 的质量，包括净重和 带液重 ； g） 板翅式 热交换器 分别在空

25、置与工作条件下的重心； h） 主要 零部件的材料 牌号及标准 ； i） 与设备连接的 接管 或接管法兰 所允许的力和力矩； j） 所有接管的尺寸、法兰 等级与法兰密封面形式、位置、方向、流体方向； 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、介质特性及操作特点等）、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

26、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 NB/T 47006 2019 10 质量证明 书原件时， 则 应按 TSG 21 2016 中 2.1 条 的 规定 执行 。 5.1.3 热交换器采用境外牌号材料 时，应 按 TSG 21 2016 中 2.1.2 条 的 规定 执行。 5.1.4 首次使用 于热交换器芯体的材料，应 进行 爆破试验 。 5.1.5 设计温度大于 65 时，不得选用镁 含 量大于 3%的铝合金。 热交换器 用 铝 制元件最大允许设计 温度范围参见 附录 B。 5.2 热交换器零部件 5.2.1 热交换器常用铝材见

27、附录 C，同时可 按 照 JB/T 4734、 GB/T 3880、 GB/T 6893、 GB/T 4437.1 及 YS/T 69 的相关规定执行。采用本标准 附录 C 未列出的铝材时，应按照相应材料标准的规定执行。 5.2.2 热交换器用封头、封条和侧板等受压元件铝材的许用应力值 按 照 附录 C 选取 ， 超过 附录 C 设计 温度范围的许用应力值按 JB/T 4734 的有关规定选取 。 5.2.3 热交换器 用 翅片、隔板等受压元件的许用应力 ，按 GB/T 3198、 GB/T 3880.2 和 YS/T 69 规定的 抗拉强度值除以 TSG 21 2016 规定 的 安全系数计

28、算确定。 5.2.4 附录 C 所列 材料可以是复合材料， 如果采用复合材料，其最高设计温度、机械性能按照基 体材 料确定。 5.2.5 铝合金状态依据 GB/T 16475 的规定 。 5.2.6 铝 合金 牌号 见 GB/T 16474 2011 的规定 。 6 设计 6.1 封头 6.1.1 封头的接管与外部铝合金管道连接采用焊接结构 时 ， 结构应按 图 6 a）。 6.1.2 封头的接管与外部管道连接采用法兰连接 时 ，结构 应按 图 6 b）。 6.1.3 封头的接管与外部异种金属管道（不锈钢或铜） 连接 采用焊接结构 时 ， 应按 图 6 c）。 a） 与外部管 道 焊接 连 接

29、结构 b） 与外部管 道 法兰连接 结构 图 6 与 管道 连接 结构图 NB/T 47006 2019 11 c） 与 外部 异种金属管道 焊接 连接结构 图 6（续） 6.1.4 封头 与 接管的配置形式见图 7。 a）径向接管 b）斜接管 c）切向接管 图 7 典型的封头 与 接管 的配置 形式 6.1.5 本章计算公式中的符号规定如下 ： C 壁厚附加量， mm； Di 半圆筒内直径， mm； di 接管内直 径， mm； Dp 平板形端板计算直径，圆形平板为内直径，非圆形平板为短轴 ， mm； F 接管到封头与芯体连接处截面上所计算的合力 ， N； Fr 接管到封头与芯体连接处截面上

30、所允许的合力 ， N； Fx 接管到 封头与芯体连接处截面上 X 轴方向的分力， N； Fy 接管到 封头与芯体连接处截面上 Y 轴方向的分力， N； Fz 接管到 封头与芯体连接处截面上 Z 轴方向的分力， N； h 过渡短节高度， mm； L 组合式封头矩形底面纵向宽度， mm； M 接管到 封头与芯体连接处截面上 所计算的合力矩， Nm； Mr 接管到 封头与芯体连接处截面上 所允许的合力矩， Nm； Mx 接管到 封头与芯体连接处截面上 X 轴方向的分力矩， Nm； My 接管到 封头与芯体连接处截面上 Y 轴方向的分力矩， Nm； NB/T 47006 2019 12 Mz 接管到

31、封头与芯体连接处截面上 Z 轴方向的分力矩， Nm； p 设计压力， MPa； Ri 封头体内半径， mm； Rp 平板形端板计算半径， mm； p 平板形端板厚度（包括壁厚附加量）， mm； 斜 平板形端板的倾角， 45 90， 如 图 10 所示 ； 封头体壁厚， mm； 焊接接头系数； t 设计温度下材料的许用应力， MPa。 6.1.6 热交换器封头结构形式见图 8 图 11。 6.1.7 封头与 芯体 的连接结构 根据设计压力和封头厚度，可采用图 12 的结构形式。 图 8 弧形端板封头 图 9 平 板形 端板封头 图 10 斜平板形端板封头 NB/T 47006 2019 13 图

32、 11 弧形端板组合式封头 a） 不带过 渡板 短节 b） 带过渡 板 短节 图 12 封头与 芯体 连接 6.1.8 当需采用平板形 端板 时，其结构可按图 13 选用。 图 13 平板形 端板 结构 6.1.9 热交换器各 部件 壁厚计算与强度校核应符合 以下规定 ： 6.1.9.1 端板及封头体的壁厚计算： a） 当 di/Di 0.5 时 （ 图 8 图 11）， 由式 （ 6）计算： ci t c 0.6pR Cp （ 6） 其中 = 0.6。 NB/T 47006 2019 14 b） 当 di/Di 0.5 时 （图 12） ，可采用应力分析确定壁厚，或采用有实践经验的公式计算

33、壁厚 ，否 则应对每一设计尺寸 按式（ 7）进行 应力校核 ： iT e eT ( 0.5 )pR （ 7） 式中： T 试验压力下圆筒的应力， MPa； iR 圆筒内直半径， mm； Tp 试验压力 ， MPa； e 圆筒的有效厚度， mm。 T 应满足下列条件： 液压试验时： T p0.20.9 R 气压试验时： T p0.20.8 R 式中： p0.2R 圆筒材料在试验温度 下的规定 非比例 延伸 强度 ， MPa； 圆筒的焊接接头系数。 6.1.9.2 平板形端板 的壁厚计算 ： 圆形平板最小厚度 按式 （ 8） 计算： c pp t0.44pDC （ 8） 半圆形平板 最小厚度按式

34、（ 9） 计算： pp t0 .4 4 sinpRC （ 9） 其中 45 90。 6.2 侧板 、 隔板 6.2.1 侧板应和所配用的封头厚度相适应 ，侧板厚度一般为 3mm 6mm。 6.2.2 隔板 厚度 的选择 应 考虑压力引起的来自侧封条的拉应力。 隔板厚度 一般 为 0.8mm 2.5mm，由 设计者根据应力 选取。 6.3 翅片 和 导流片 6.3.1 翅片高度、厚度及翅片节距一般 按下列规定选取 ： a） 翅片高度 h = 2.5mm 20.0mm； b） 翅片材料厚度 t= 0.1mm 0.6mm； c） 翅片节距 P = 0.8mm 4.2mm。 6.3.2 翅片的 最高

35、允许设计压力按 附录 D 确定，安全系数范围为 4 6，可根据使用场合选取。 6.3.3 翅片分为锯齿型、多孔型、平直型、波纹型等 ， 具体结 构如图 14 所 示。 NB/T 47006 2019 15 a） 锯齿型翅片 b） 多孔型翅片 c） 平直型翅片 d） 波纹型翅片 图 14 主要翅片类型 6.3.4 不同结构形式的 翅片， 根据 高度（ h）、厚度（ t）、节距（ P） 不同 ，可组成多种翅片规格尺寸， 如图 15 所示。常用的规格 尺寸 见表 1 表 3。 图 15 翅片 规格 尺寸定义 NB/T 47006 2019 16 表 1 锯齿型翅片 常用规格 翅高 h/mm 节 距

36、P/mm 翅厚 t/mm 当量直径 De /mm 通道截面积 fi /m2 传热面积 Fi /m2 二次换热面积 所占比例 9.5 1.4 0.2 2.125 0.007 97 15.0 0.886 9.5 1.7 0.2 2.583 0.008 21 12.7 0.861 9.5 2.0 0.2 3.016 0.008 37 11.1 0.838 6.5 1.7 0.3 2.284 0.005 11 8.94 0.816 6.5 2.0 0.3 2.67 0.005 27 7.9 0.785 4.7 2.0 0.3 2.45 0.003 74 6.1 0.721 3.0 3.5 0.3 2.

37、93 0.002 47 3.37 0.458 表 2 多孔型翅片 、 平直型翅片 常用规格 翅高 h/mm 节 距 P/mm 翅厚 t/mm 当量直径 De /mm 通道截面积 fi /m2 传热面积 Fi /m2 二次换热面积 所占比例 9.5 4.2 0.6 5.13 0.007 63 5.95 0.712 9.5 2.0 0.3 2.87 0.007 82 10.9 0.844 6.5 4.2 0.5 4.58 0.005 3 4.62 0.619 6.5 2.0 0.6 2.263 0.004 13 7.30 0.808 6.5 2.0 0.3 2.67 0.005 27 7.9 0.

38、785 6.5 1.7 0.3 2.284 0.005 11 8.94 0.816 6.5 1.4 0.5 1.565 0.003 86 9.857 0.87 4.7 4.2 0.5 3.934 0.003 7 3.76 0.532 4.7 2.0 0.3 2.45 0.003 74 6.1 0.721 3.0 4.2 0.5 2.984 0.002 2 2.95 0.403 表 3 波纹型翅片 常用规格 翅高 h/mm 节 距 P/mm 翅厚 t/mm 当量直 径 De /mm 通道截面积 fi /m2 传热面积 Fi /m2 二次换热面积 所占比例 10.0 5.0 0.4 7.07 0.

39、010 75 6.08 0.676 9.5 3.0 0.3 4.17 0.008 28 7.933 0.773 6.5 3.0 0.3 3.76 0.005 58 5.933 0.697 4.7 2.5 0.3 2.933 0.003 87 5.28 0.667 6.3.5 选用 表 1 中 锯齿型翅片时 还 应 标明 锯齿齿长 lp。 6.3.6 选用 表 2 中开 孔翅片时应扣除开孔所 占有的传热面 积 ， 多孔型 还 应 标明 开孔率。 6.3.7 根据芯体的宽度及导流片在 芯体 内的开口位置和开口方向，导流片 主要 分为 图 16 a） i）所示 的 10 种型式。 NB/T 4700

40、6 2019 17 a） 侧面开口 型 b） 敞开 型 c） 中间开口 型 d） 通道端头局部开口 型 图 16 常用 导流片结构 NB/T 47006 2019 18 e） 通道侧面开口 型 f） 通道侧面开口 型 （ 1） g） 通道 侧面 开口 型 （ 2） h） 中部 导 流 型 （ 1） i） 中部导 流 型 （ 2） j） 芯体 两侧开口 型 图 16（续） 6.4 封条 6.4.1 封条宽度可根据封头的壁厚及 焊接的合理性选择。 6.4.2 封条常用截面形式如图 17 a）所示，常 用端 部 形式如图 17 b）所示 。 NB/T 47006 2019 19 a） 常用封条的截面

41、型式 A 型 B 型 C 型 b） 封条端部接口型式（以截面 型式 为例 ） 图 17 封条 截面和 端 部 结构 型式 6.5 通道排列 6.5.1 通道排列有两种典型的方式： a） 单叠 排列； b） 复叠 排列 ； c） 还可根据热量传递及翅片需要单叠、复叠混合使用。 6.5.2 单叠、复叠排列 如图 18 所示。 图 18 单叠排列和复叠排列 NB/T 47006 2019 20 6.6 法兰 6.6.1 法兰的设计计算参照 GB/T 150.3 的有关规定执行。 6.6.2 铝材的许用应力按照 附录 C 选取。 6.7 开孔和开孔补强 6.7.1 本节规定适用于热交换器封头上开孔及其

42、补强。开孔形状 一般宜 为圆形，必要时 也 可为椭圆形 或 长圆形。当为椭圆形和长圆形开孔时，其长径与短径之比不应大于 2，超过此值的开孔应采取特别的 加强措施。 6.7.2 所有开孔 宜 避开焊缝，开孔边缘与焊缝的距离应大于 3 倍 封头体 的实际壁厚，并不小于 60mm。 若开孔 需 通过焊缝时，则开孔中心两侧各不小于 1.5 倍开孔直径范围内的焊缝 应 经 100%无损检验 ， 合 格标准 满足 JB/T 4734 的 相关要求 。 6.7.3 封头的开孔补强应 根据 具体条件选用下列的补强型式。 6.7.3.1 采 用全焊透和局部焊透将补强圈与 封头 、接管相焊 时 ， 应按 图 19

43、 和图 20 进行 ，其开孔补强 设计计算参照 GB/T 150.3 的有关规定执行。 当采用图 19 的补强 圈 结构进行开孔补强时，应满足下列 规定： a） 外加补强件材料的许用应力值 宜 等于或大于封头材料的许用应力值， 当大于 封头材料的许用应 力值 的时候 ，其增大部分不得利用作为附加的补强面积； b） 当外加补强件材料的许用应力值小于封头部分材料的许用应力值时，所需补强的截面积须乘以 两许用应力的反比值； c） 补强圈厚度不得大于 1.5 倍 封头 厚度。 6.7.3.2 采 用 全焊透 结构 将厚壁接管与 封头体 相焊 时 ， 宜采用 接管 整体 补强代替补强圈补强， 如图 20

44、 所示，尤其 当 封头 半径较 小时。 a） 平齐接管 b） 内伸接管 图 19 补强圈 补强 NB/T 47006 2019 21 图 20 接管 整体 补强 6.7.3.3 封头允许采用图 21 所示 外翻边 的结构形式，但开孔补强应通过应力分析计算。 图 21 外翻边对焊接管 6.7.3.4 整体补强应 按照 JB/T 4734 的有关规定 执行。 6.7.4 开孔范围超 出 GB/T 150.3 的 规定时，开孔的补强结构与计算应作特殊考虑。必要时应 做验证性 试验，以校核设计的可靠性，或用应力分析方法设计 。 典型结构的应力分析案例见 附录 E。 6.8 翅片最高允许设计压力的确定

45、6.8.1 翅片的 最高允许 设 计 压力 应采用爆破试验来确定 。 6.8.2 当 存在以下情况之一时， 应通过爆破试验确定翅片、导流片的最高允许 设计 压力，试验方法按 附录 D 的规定进行。 a） 翅片 材料发生变化 时； b） 结构 参数 发生变化 时； c） 钎焊方法 发生变化 时 ； d） 应力分析确定最高允许设计压力时。 6.9 接管 6.9.1 接管一般与封头 体 的圆筒形部分焊接在一起，其连接 形 式如图 7 所示 ，其 结构 设计应 考虑以下 内容 ： a） 接管 可 选用 标准无缝管或锻制管 ， 外径 小于 40mm 时，宜采用棒 材加工成承插焊接接管的结 构形式 ； b

46、） 同一封头上 可 焊接几个接管 。 对于切向接管，接管与封头之间的流通面积应不小于接管的横截 面积。 NB/T 47006 2019 22 6.9.2 接管安装时，应确保 各个 压力腔中的流体排放彻底。需要时，可在封头或连接管道上增设排放 接头用于安装放净阀等。 6.9.3 当连接管道对热交换器的接管 施加 力与力矩时，制造厂应校核接管、封头等部件允许的最大力 与力矩。总的合力 F 与合力矩 M 按照式 （ 10） （ 12）计算确定 ： 222 x y zM M M M （ 10） 222 x y zF F F F （ 11） rr( / ) ( / ) 1M M F F （ 12） 6.9.4 管道 载荷方向 三坐标轴的位置见图 22。 图 22 坐标轴的位置 表 4 接管 允许 承受的弯矩和力 接管公称直径 弯矩 Mr 力 Fr DN （ NPS） Nm （ lbfft） N （ lbf） 50 （ 2） 60 （ 44） 405 （ 91） 80 （ 3） 165 （ 122） 750 （ 169） 100 （ 4） 330 （ 243） 1 330 （ 299） 150 （ 6） 765 （ 564） 1 800 （ 405） 200 （ 8） 1 080 （ 797） 2 770 （ 623） 250 （ 10） 1