固定管板式换热器课程设计Word格式.docx
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六角形内的管数
每个弓形部分的管数
第一列
第二列
第三列
弓形部分的管数
管子总数
1
3
7
2:
5
r19
37
4
9
61
11
r91
91
6
13
127
15
169
18
187
8:
17
r217
24
241
271
30
10
21
301
23
397
42
439
12
469
8
517
27
547
P2
66
613
14
29
631
90
721
31
102
823
16
33
817
114
931
35
919
126
1045
1027
138
1165
39
1411
—12
162
1303
20
41
1261
198
1459
43
1387
228
1616
22
45
1519
246
「1765:
47
1657
264
1921
图1.1折流板的管孔及换热管及拉杆分布
3、壳程选择
壳程的选择：
简单起见，采用单壳程。
4、壳体内径的确定
换热器壳体内径与传热管数目、管心距和传热管的排列方式有关。
壳体的内径需要圆整成标准尺寸。
以400mm为基数，以100mm为进级档，必要时可以50mm为进级档。
对于单管程换热器，壳体内径公式Dt（b1）（2〜3）d。
式中，t为管心距，单位mm；
do为传热管外径，单位mm对于正三角形排列
b1.1.n
将n779代入，得到
b30.7取31，
Dt（b1）2.5do797.5
结合换热管的排布图稍加圆整可选定D800mm
列管换热器零部件的工艺机构设计
1、折流板的设计
（1）、折流板切口高度的确定经验证明，20%的切口最为适宜：
因此可取h0.2D0.2800160mm
切口高度h确定后，还用考虑折流板制造中，可能产生的管控变形而影响换热管的穿入，故应将该尺寸调整到使被切除管孔保留到小于1/2孔位。
验证：
h（t32）11.08不合适，调整为h165mm
（2）、确定折流板间距
初步取B
D5
160mm
圆整取B200mm
板数结合后边甲醇蒸汽进口管的位置，数目取10块
（3）、折流板的排列方式
水平切口用得最普遍，这种排列可造成流体激烈扰动，增大传热系数，甲醇流体也是清洁的，因此本设计采用水平缺口排列方式。
（4）、折流板与壳体间隙的选择
折流板与壳体的间隙依据制造安装条件，在保证顺利的装入前提下，越小越好，以减小壳程中旁路损失。
折流板的最小外圆直径和下偏差见表2.1
表2.1折流板外径/mm
公称直径
DN
<
400
>
300，
600
600，
900
900，
1300
1300,
1700
1700,
2000
折流板名义外径
DN2.5
DN3.5
DN4.5
DN6
DN8
DN9
折流板外径允许偏差
-0.5
-0.8
-1.2
根据上表可以选定折流板与壳体内径间的间隙为4.5mm
（5）、折流板厚度的确定
折流板厚度与壳体直径、换热管无支撑长度有关，其数值不得小于表2.2的
规定。
表2.2折流板厚度
壳体公称直
径DN
换热管无支撑长度
300
300600
9001200
12001500
1500
厚度
159-325
400-700
800-900
1000-1500
1600-2000
选定折流板的厚度为5mm
（6）、折流板的管孔确定
根据表2.3可得，管孔的直径为19.8，允许直径偏差为00.3
表2.3换热器折流板管孔尺寸及允许偏差/mm
换热管外径d或无支撑跨距1
d32或l900
l900且d32
折流板管孔直径
d0.8
d0.4
管孔允许偏差
0.3
2、拉杆、定距管
（1）、拉杆的结构形式的确定
采用拉杆定距管的结构，拉杆一端用螺纹拧入管板，每两块折流板之间的间距用定距管固定，每根拉杆上最后一块折流板与拉杆用两个螺母锁紧固定。
（2）、拉杆直径和数量按表2.4和表2.5选取。
在保证大于或等于表六所给定的拉杆总截面积的前提下，拉杆的直径和数量可以变动，但其直径不的小于10mm,数量不少于4根。
表2.4拉杆直径/mm
换热管外径
57
拉杆直径
「161
「16
表2.5拉杆数量
拉杆直径/mm
公称直径DN/mm
700
1800
根据上表可选定拉杆的直径为12mm,数目为8根。
（3）、拉杆尺寸
按表2.6和图2.1确定拉杆的尺寸。
拉杆的长度L按需要确定
表2.6拉杆尺寸/mm
拉杆直径d
拉杆螺纹公称
直径dn
La
Lb
管板上拉杆孔
深Ld
50
-.5X45°
1.5X45°
]1.
i[
Hi
P
11T
—E
L.Q
■—
II__―
十Lb_
r
图2.1拉杆尺寸
（4）、拉杆的布置
拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。
拉杆位置占据换热管的位置，对于大直径换热器，在布管区的中心部位或靠近折流板缺口处也应该布置适当数目的拉杆。
拉杆的布置图见图1。
3、防冲板
本可成设计的管称流体为甲醇蒸汽，其22230kg/（m.s2）
故，不需防冲板
4、接管
（1）、接管的公称直径
表2.7换热器设计工艺条件接管表
符号
公称尺寸，mm
用途
a
200
冷却水进口
b
甲醇蒸汽进口
c
放气口
d
80
甲醇物料出口
e
排净口
f
冷却水出口
（2）、接管的壁厚确定
由公称直径可以查得相应的接管规格。
选得
对于DN200选取2197mm接管
对于DN80选取894mm接管
对于DN20选取252mm接管
（3）、接管高度的确定
接管伸出壳体外壁的长度，主要考虑法兰形式，焊接操作条件，螺栓拆卸，有无保温层级保温层厚度等因素决定。
一般最短应符合下式计算值：
lhhi15（mm）
式中h为接管法兰厚度，hi为接管法兰的螺母厚度，为保温层厚度，I为接
管安装高度。
常见接管高度为150mm,200mm,250mm,300mm=
选定的接管高度见表2.8
表2.8接管高度
公称直径/mm
DN200
DN80
DN20
接管高度/mm
150
5、固定管板结构尺寸
（1）、管板结构、尺寸的确定
固定管板选用笃定管板兼作法兰的形式，由确定的壳体内径，再依据确定的设计压力来选择法兰（甲型平焊法兰、乙型平焊法兰、长颈对焊法兰），然后根
据法兰的相应结构尺寸确定管板的最大外径、密封面位置、宽度、螺栓直径、位置、个数等，也可直接查课程设计指导书P109表4-14固定板式换热器管板尺寸得到有关尺寸。
初步选定的尺寸如表2.9,具体的尺寸、结构参照管板零件图
表2.9固定管板式换热器管板尺寸/mm
公称直径
D
D1
D2
D3
D4
D6
D7
tn
螺栓孔数
n
PN
=0.6M
Pa
800930
890
790
798
-
800
850325
（2）、管板孔直径和允许偏差
表2.10换热管和管板孔直径允许偏差/mm
换热管
外径
允许偏差
I级
0.15
0.20
II级
0.40
管板
管孔直径
10.20
14.25
19.25
25.25
10.30
14.40
19.40
25.40
三列管式换热器机械结构设计
1、传热管与管板的连接选用强度焊接连接。
制造加工方便，保证换热管与管板连接的密封性和抗拉脱强度的焊接，目前采用较广泛。
表3.1强度焊接结构尺寸/mm
换热管规格
101.5
142
192
252.5
323
383
453
升级会员 