锆制换热器 的结构设计主要包括管板、设备法兰、换热管与管板的连接形式三方面的内容。
管板 的设计
管板使用的锆一钛一钢复合板是 以钛为过渡层、锆为复层、碳钢为基层的3层复合板 。采用钛为过渡层是因为钛、锆为 同族元素，材料冶金性能相近 ，两者爆炸复合不会产生金属间化合物 ，而且纯 钛 和 钢 的 复合 工艺 已经 比较 成 熟 ，可 充 分 保 证复 合质量 。据悉，南京宝泰利用聚能技术 ，显著缩小起爆点的不贴合 区域 ，采用阶梯布药技术 ，提高 了贴合率，保证 了爆炸焊接质量均匀性 ，在锆钛钢复合板的爆炸粘合技术 问题 上 已取得重大突破 ，并 己实现批量生产 。所 以锆 换热器 的管板用锆钛钢 复合板更经济实惠、可行 ，为节约锆资源提供了一条切实可靠的途径 。根据提供 的设计参数 ，可 以确 定，壳程设计压力为1．2MPa，设计温度为150℃；管程设计压力为 1．3MPa，设计温度为 120℃。强度可参照 《管壳式换热器》的方法计算 ，只是设计温度范 围限制 、许用应力、焊接接头系数等参数 的选取与钢制换热器有所不同。 《固定式压力容器安全技术监察规程》规定：锆和锆合金的设计温度不高于375℃，锆一钢复合板 的设计温度不高于375℃对于衬锆 、锆一钢复合板换热器，其复层或衬里 的强度不计入许用应力 ，所 以材料的许 用应力按基层材料的许用应力选取。另外，依据NB／T47011—2010《锆制压力容器》4．6条的要求 ，容器管程 的焊接接头应进行 l00％无损检测，焊接接头系数取①=1进行强度计算 。经过强度计算得到管板的厚度尺寸为 (8+2+72)i／lnl。