【正文】 e——管束中心線上最外層管中心到殼體內(nèi)壁的距離，一般取e=（1～）d。單弓形折流板用得最多，弓形缺口的高度h為殼體公稱直徑Dg的15%～45%，最好是20%，見圖122（a）；在臥式冷凝器中，折流板底部開一90176。為了消除這種弊病，宜采用雙弓形折流板或三弓形折流板。由于換熱器是功用不同，以及殼程介質(zhì)的流量、粘度等不同，折流板間距也不同，其系列為：100mm，150mm，200mm，300mm，450mm，600mm，800mm，1000mm。折流板厚度與殼體直徑和折流板間距有關(guān)。折流板數(shù)NB=折流板圓缺面水平裝配。查表得，查表得，PN。而且，C≧4S且C≧32,S為殼體厚度。 經(jīng)計算易得，管程接管位置的最小尺寸為：140mm。管板在換熱器的制造成本中占有相當大的比重，管板設(shè)計與管板上的孔數(shù)、孔徑、孔間距、開孔方式以及管子的連接方式有關(guān)，其計算過程較為復雜，而且從不同角度出發(fā)計算出的管板厚度往往相差很大。. 管板的最小厚度換熱器管子外徑/mm≤25323857管板厚度/mm3/4222532換熱管的外徑為25mm，因而管板厚度取為3/4=，取上述的最小厚度20mm。）、轉(zhuǎn)角正方形排列（排列角為45176。為了便于清洗管子外表面上的污垢，可采用正方形與轉(zhuǎn)角正方形排列的管束。隔板材料與封頭材料相同。對于固定管板換熱器，除要求連接處保證良好的密封性外，還要求接合處能承受一定的軸向力，避免管子從管板中拉脫。一般認為焊接比脹接更能保證嚴密性。脹接和焊接方法各有優(yōu)缺點，在有些情況下，如對高溫高壓換熱器，管子與管板的連接處，在操作時受到反復熱變形、熱沖擊、腐蝕與流體壓力的作用，很容易遭到破壞，僅單獨采用脹接或焊接都難以解決問題，如果采用脹焊結(jié)合的方法，不僅能提高連接處的抗疲勞性能，還可消除應(yīng)力腐蝕和間隙腐蝕，提高使用壽命。采用試差法最終求得tw=℃本換熱器的管子及殼體均采用10號碳鋼，由此可得下表：管子殼體操作壓力，Mpa壁溫，℃35材料1010線膨脹系數(shù)1/℃*106*106彈性模量，Mpa*106*106尺寸，mm25*2*6000600*6管子數(shù)252管間距32脹接長度，mm29許用拉脫力，Mpa4管子排布方式正三角形在操作壓力下，每平方米脹接周邊所產(chǎn)生的力為： 其中，f==，則 qp= 在溫差應(yīng)力作用下，每平方米脹接周邊所產(chǎn)生的力為： 其中，而同時，At=因而，管子拉脫力在許用范圍之內(nèi)，不許用安裝膨脹節(jié)。 管程壓力降的計算公式為：Rei=13670（前面已求），為湍流。fo——殼程流體的摩擦系數(shù)，當Re﹥500時，nc——橫過管束中心線的管子數(shù)，對正三角形排列ncNB——折流擋板數(shù)代入數(shù)值得：=1930825=而，其中h=，d=，NB=29,D——殼徑，mh——折流擋板間距，mdo——換熱器外徑，muo——按殼程流通截面積S計算的流速，而S=h（Dncdo）代入數(shù)值得： =29（） =1380Pa對于液體=，于是我們有：=1（1380+）=2317Pa100kpa經(jīng)過以上的核算，我們發(fā)現(xiàn)，管程壓力降和殼程壓力降都符合要求。通常,傳熱管是換熱器中撓性最大的部件,對振動也最敏感。管子與管板的連接處是換熱器中十分重要的結(jié)構(gòu),然而在工程實際中,由于管子振動使管子與管板連接處受力較大,從而導致脹接或焊接點的損壞,造成泄漏。在坑點處引起應(yīng)力集中,導致管子失效,縮短了管子壽命。產(chǎn)生振動的振源為流體穩(wěn)定流動產(chǎn)生的振動,流體速度的波動,通過管道或其它連接件傳播的動力機械振動等,橫向流是流體誘導管束振動的主要根源。U———相鄰兩管間的流體平均速度,m/s　　由紊流抖振而誘發(fā)的振動不很規(guī)律,較少導致大范圍的共振響應(yīng)。一根管子的位移會對相鄰的管子施加流體力而使其也產(chǎn)生位移。這種振動在流體速度減小到遠低于初始速度時仍會持續(xù)。換熱管與管板之間不論采用焊接、脹接或脹接焊接并用，都不能發(fā)生振動和位移，因而在固有頻率分析時可看作剛性固定支撐；管束中間用弓形折流板支撐，管子與折流板管孔之間有很小的的間隙，管子可以轉(zhuǎn)動，但不能發(fā)生縱向位移，因而可以看作是簡支。利用管子兩端的固定條件與管子在中間管子簡支處的連續(xù)條件，求解方程組可得到換熱管的各階固有頻率。f2/fn。換熱器內(nèi)流體誘導振動的機理相當復雜,能夠有效地防止振動的完整的設(shè)計準則尚未建立起來?？拐竦母就窘?jīng)是激振力頻率盡量避開管子的固有頻率。(3)提高傳熱元件的固有頻率是防止振動的另一個關(guān)鍵因素,減少跨距與有效質(zhì)量,增加材料的彈性模量與慣性矩,都可以提高傳熱元件的固有頻率。（5）在換熱管外表面沿周向纏繞金屬絲或沿軸向安裝金屬條，可抑制周期性漩渦的形成。167。振動問題最好是在事前預防,而不是待振動出現(xiàn)后再去修正。(4)改變管束支撐形式,采用新型的縱向流管束支撐,例如折流桿式、空心環(huán)式、整圓形異形孔折流板,還可以用折流帶或折流棒來代替折流板等。(2)降低換熱器殼側(cè)流體速度是防止管束振動的最直接的方法。振動是不可避免的但是輕微的振動不但不會帶來損壞,而且還有強化傳熱和減少結(jié)垢的作用。f2/fn。對于多跨直管的固有頻率求解方程相當復雜，為方便計算，美國的管殼式換熱器制造者協(xié)會設(shè)計了相應(yīng)的計算公式和振型常數(shù)，將等跨距直管的固有頻率簡化為跨度數(shù)和兩端支撐條件決定的參數(shù)，由下面的式子計算： 換熱管發(fā)生振動的基本條件是各種激振力的頻率等于或接近換熱管的固有頻率。換熱器管束的管子具有多個固有頻率，每一種固有頻率對應(yīng)一種不同振型。通過以上管束振動的分析可知，管子的振動與管子的系統(tǒng)的固有頻率、系統(tǒng)的阻尼和流體流動特性等因素有關(guān)。它一般是在已有其它機理誘發(fā)起管子運動的情況下產(chǎn)生的。換熱器內(nèi)密集的管束中,任何一根管子的運動都會改變周圍的流場。通常認為，當管子間距較小時，由于沒有足夠的空間產(chǎn)生漩渦分離，紊流的影響是主要的。T———管束的橫向管間距,m　　　　　紊流抖振是一個由隨機力作用的衰減振動,管子僅在其固有頻率附近產(chǎn)生響應(yīng),振動的峰值出現(xiàn)在脈動力的主頻率與管子的固有頻率重合之處。另外，橫流流動與激振機理與流體介質(zhì)還有一定的關(guān)系，具體見下表：. 橫流流動與激振機理與流體介質(zhì)關(guān)系表流動情況漩渦分離湍流抖振流體彈性不穩(wěn)定性聲共振液流中可能發(fā)生可能發(fā)生重要氣流中不能發(fā)生可能發(fā)生重要重要兩相流中不可能發(fā)生不重要重要不大可能 因為所涉及的是煤油與冷卻水，均是液體，和湍流抖振漩渦分離、湍流抖振、流體彈性不穩(wěn)定性這三者相關(guān)性較大，便主要從這三方面進行分析。這種損傷還會由于腐蝕作用而加速。大多數(shù)振動破壞都是換熱器管束的機械損壞，主要的有以下幾點:　　當管子振動的振幅大到足以使相鄰管子互相撞擊,或邊緣管不斷擊打殼體,在管子的撞擊部位將產(chǎn)生特有的菱形磨損形式,管壁不斷減薄而至最后開裂。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，管殼式換熱器逐漸趨于大型化，并且，由于換熱器尺寸和管束支撐間距的增大，以及流體流速的增大、運行工況不穩(wěn)定等因素影響，經(jīng)常引起換熱器管束發(fā)生流體誘導振動，造成換熱器的局部失效甚至整體報廢，所以應(yīng)想法預防振動。下面以埃索法計算殼程壓力降：殼程壓力降埃索法公式為：——流體橫過