【文章內容簡介】 從傳熱的觀點考慮，有些換熱器（如冷凝器）不需要設置折流板。但為了增加換熱器的剛度，防止管子振動，實際仍然需要設置一定數(shù)量的支承板，其形狀與尺寸均按折流板一樣來處理。折流板與支承板一般均借助于長拉桿通過焊接或定距管來保持板間的距離，其結構形式可參見圖123。由于換熱器是功用不同，以及殼程介質的流量、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。允許的最小折流板間距為殼體內徑的20%或50mm，取其中較大值。允許的最大折流板間距與管徑和殼體直徑有關，當換熱器內流體無相變時，其最大折流板間距不得大于殼體內徑，否則流體流向就會與管子平行而不是垂直于管子，從而使傳熱膜系數(shù)降低。折流板外徑與殼體之間的間隙越小， 殼程流體介質由此泄漏的量越少，即減少了流體的短路，使傳熱系數(shù)提高，但間隙過小，給制造安裝帶來困難，增加設備成本，故此間隙要求適宜。折流板厚度與殼體直徑和折流板間距有關。. 折流板厚度/ mm殼體公稱內徑/mm相鄰兩折流板間距/mm≤300300～450450～600600～750＞750200～2503561010400～70056101012700～100068101216＞1000610121616(左)中所列數(shù)據(jù)。 （右）所列數(shù)據(jù)。殼體直徑/mm＜400400～800900～1200管子外徑/mm19253857支承板厚度/mm6810最大間距/mm1500180025003400經(jīng)選擇，我們采用弓形折流板，取弓形折流圓缺高度為殼體內徑的25%，則切去的圓缺高度為：h=160mm取折流板間距B=，則：B=650=195mm可取B=200mm因而查表可得：折流板厚度為5mm，支承板厚度為8mm，支承板允許不支承最大間距為1800mm。折流板數(shù)NB=折流板圓缺面水平裝配。 取接管內油品流速為u= 則接管內徑為： d=所以，取標準管的內徑為80mm。查表得，PN。 取接管內循環(huán)水流速u=，則接管內徑： d= 取標準管徑為150mm。查表得，查表得，PN。 換熱器設計之中，為了使換熱面積得以充分利用，殼程流體進出口接管應盡量靠近兩端的管板，而管箱的進出口盡量靠近管箱法蘭，從而減輕設備重量。所以，殼程和管程接管的最小位置的計算就顯得很必要了。1）.殼程接管位置的最小尺寸 所設計的為帶補強圈的殼程接管，則殼程接管位置的最小尺寸L1可用如下公式計算： L1≧式子中：——補強圈的外圈直徑，mm b——管板厚度，mm C——補強圈外緣至管板與殼體焊縫之間的距離，mm。而且，C≧4S且C≧32,S為殼體厚度。 經(jīng)計算易得，殼程接管位置的最小尺寸為：120mm。2）. 管程接管位置的最小尺寸 所設計的為帶補強圈的管程接管，則管程接管位置的最小尺寸L2可用如下公式計算： L2≧式子中：——補強圈的外圈直徑，mm b——管板厚度，mm C——補強圈外緣至管板與殼體焊縫之間的距離，mm。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。、封頭查GB15199P21表8得圓筒厚度為：8 mm 查JB/T473795，橢圓形封頭與圓筒厚度相等，即8mm 示意圖如下：查表可得其尺寸數(shù)據(jù)，見下表公稱直徑DN（mm）曲面高度（mm）直邊高度（mm）碳鋼厚度δ（mm）內表面積 A 容積 V 質量mkg6001502580．43740．035327．47管板除了與管子和殼體等連接外，還是換熱器中的一個重要的受壓器件。 查（《化工單元設備設計》P2527）得固定管板式換熱器的管板的主要尺寸：公稱直徑Dbcd螺栓孔數(shù)60073069059864536102328在固定管板式換熱器中，管板與殼體的連接均采用焊接的方法。由于管板兼作法蘭與不兼作法蘭的區(qū)別因而結構各異，前者的結構見圖115，其中圖115（a）形式是在管板上開槽，殼體嵌入后進行焊接，殼體對中容易，施焊方便，適合于壓力不高、物料危害性不高的場合；如果壓力較高，設備直徑較大，管板較厚時，可采用圖115（b）形式，其焊接時較難調整。管板在換熱器的制造成本中占有相當大的比重，管板設計與管板上的孔數(shù)、孔徑、孔間距、開孔方式以及管子的連接方式有關，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。一般浮頭式換熱器受力較小，其厚度只要滿足密封性即可。對于脹接的管板，考慮脹接剛度的要求?？紤]到腐蝕裕量，以及有足夠的厚度能防止接頭的松脫、泄露和引起振動等原因，建議最小厚度應大于20mm。. 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。 經(jīng)過查表，對于碳鋼、低合金鋼的換熱管的規(guī)格及尺寸偏差見下表：材料換熱管標準管子規(guī)格高精度、較高精度偏差外徑，mm厚度，mm外徑偏差，mm壁厚偏差，mm碳鋼GB/TB8163≧14~302~177。+12%低合金鋼GB994810%管子在管板上的排列方式最常用的為圖19所示的（a）、（b）、（c）、（d）四種，即正三角形排列（排列角為30176。）、同心圓排列、正方形排列（排列角為90176。）、轉角正方形排列（排列角為45176。）。當管程為多程時，則需采取組合排列，圖110為二管程時管小組合排列的方式之一。正三角形的排列方式可在同樣的管板面積上排列最多的管數(shù)，故用的最為普遍，但管外不易機械清洗。為了便于清洗管子外表面上的污垢，可采用正方形與轉角正方形排列的管束。在小直徑的換熱器中，常用同心圓排列，在相同直徑的管板上所排列的管數(shù)比按正三角形排列還多。 采用組合排列法，即每程均按正三角形排列，隔板兩側采用正方形排列。 換熱管的中心距經(jīng)查表可得：（mm）換熱管外徑d換熱管中心距分程隔板槽兩側相鄰管的中心距253244 nc= 布管限定圓為管束的最外層換熱管中心圓直徑，固定管板式換熱器的布管限定圓如下可得：dm=Di2b3=6002*8=584mm式子中，Di——筒體內直徑，mm b3——，且大于8mm 經(jīng)查表，分程隔板的尺寸如下表：公稱直徑 DN/mm隔板最小厚度/mm碳素鋼6008分程隔板有單層和雙層兩種，單層隔板與管板的密封結構如圖118所示，隔板的密封面寬度最小為（S+2）mm。隔板材料與封頭材料相同。雙層隔板的結構見圖119，雙層隔板具有隔熱空間，可防止熱流短路。各種換熱器的直徑和拉桿數(shù)，可參見下表選用。殼體直徑/mm拉桿直徑/mm最少拉桿數(shù)殼體直徑/mm拉桿直徑/mm最少拉桿數(shù)200～250104110012