【導(dǎo)讀】?jī)?nèi)容：本課題以50MW波紋管殼式汽-水換熱器的設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容。要求：1、在本文設(shè)計(jì)過(guò)程中，搜集、查閱大量的中外文書(shū)目、文獻(xiàn)等，并對(duì)這些資料進(jìn)行分析和綜合，完成一定量外文翻譯；本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本。畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工。作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。間的熱能傳遞，又稱(chēng)熱交換器。藥及城市的集中供暖等領(lǐng)域，是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備。嚴(yán)重污染和具有腐蝕性流體的情況。而近年來(lái)出現(xiàn)的波紋管換熱器早在20世

　　

【正文】 的歷史在工業(yè)應(yīng)用中，不僅具有易制造、處理能力大、成本低、可供選用的結(jié)構(gòu)材料廣闊、換熱表面情況比較方便的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)還可用于調(diào)溫調(diào)壓場(chǎng)合，適應(yīng)性特別強(qiáng)，所以占了很大的優(yōu)勢(shì)在眾多的換熱器中。 對(duì)管殼式的換熱器而言，在選其結(jié)構(gòu)材料的時(shí)候要依據(jù)換熱流體的腐蝕性特性來(lái)決定。再根據(jù)選擇的換熱的溫度差，材料加工性能，流體的壓強(qiáng)和溫度、安裝檢修、換熱器的熱負(fù)荷以及維護(hù)清洗的要求和經(jīng)濟(jì)合理性等綜合因素來(lái)確定換熱器的型式 [20]。 設(shè)計(jì)的管 殼式 換熱器 選用的是 固定管板式 的 類(lèi)型。 對(duì)于 固定管板式 的 列管換熱器 而言，其優(yōu) 點(diǎn) 很多： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊 ,殼體與管板 為 直接焊接，排管 數(shù) 最多在殼體直徑內(nèi) 相同 的 情況下 。 因?yàn)?有管板相互支撐 在 兩管板之間， 所以 加強(qiáng)了 管板， 因此在眾多 列管換熱器中 固定管板式列管換熱器 的管板 是 最薄 的 ， 并且 造價(jià) 是 最低 的，而 且易 于 清洗。 但它也有 缺點(diǎn)， 在 清洗管外 的時(shí)候較 困難，需 要 設(shè)置膨脹節(jié)在殼體上 ，當(dāng) 管壁與殼壁 兩者 之間 的 溫差大于 50℃ 時(shí)， 從而 依靠膨脹節(jié)的彈性變形 來(lái) 降低溫差壓力 。并且 僅限 在 殼程流體壓強(qiáng) 不大 于 600kpa和 管 壁與 殼壁的溫差 小于 70℃ 的場(chǎng)合使用 。當(dāng) 膨脹節(jié)過(guò)厚 的時(shí)候 ， 導(dǎo)致 難以 伸縮 從 而 會(huì) 失去溫差補(bǔ)償 的 作用。 波紋管是柔性元件 ,當(dāng) 壓差和溫差較大的時(shí)候擁有自我補(bǔ)償?shù)哪芰?, 從而 管板以及筒體的應(yīng)力可大幅度的降低，不會(huì)輕易出現(xiàn)拉脫、泄漏的情況。所以膨脹節(jié)的設(shè)計(jì)部分在波紋管換熱器的設(shè)計(jì)中可以免去，制造成本會(huì)節(jié)省許多。后端的結(jié)構(gòu)采用固定管板結(jié)構(gòu)和封頭管箱類(lèi)似，前端管箱則選用的是 B型封頭管箱。 因?yàn)橐岣吡黧w的湍流程度和流速，強(qiáng)化殼程流體的傳熱，所以在管外空間經(jīng)常要裝設(shè)縱向的隔板或著是折流板。裝設(shè)折流板的作用除了能使流體橫過(guò)管束流動(dòng)，而且還有防止管束震動(dòng)與彎曲、支撐管束的作用。其裝設(shè)和縱向隔板相 比不是很困難，裝設(shè)后還可以使流體橫向流過(guò)管束，從而增強(qiáng)促進(jìn)傳熱的作用，所以得到了普遍的應(yīng)用。折流板型式有很多種：像弓形、扇形、盤(pán)環(huán)形、管孔形等。本設(shè)計(jì)中選用的是弓形折流板，因?yàn)楣蔚恼哿靼?，不僅流體流動(dòng)的死角很小，而且結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 空間內(nèi)流經(jīng)的流體的要求 在設(shè)計(jì)管殼式換熱器時(shí)，最開(kāi)始要決定的是：走管程的是哪種流體，走殼程的是哪種流體。這些都需要遵循原則 。例如： 適合在管內(nèi)空間（管程）通入的流體的特征： (1)流體的體積小 (2)不清潔的流體 (3)有壓力的流體 (4)與外界 溫差較大的流體 (5)流體的腐蝕性強(qiáng) [21] 適合在管間空間（殼程）通入的流體的特征： (1)當(dāng)兩種流體的給熱性能相差比較大的時(shí)候， α值較小的流體適宜走管間 (2)若兩種流體的溫度相差比較大的時(shí)時(shí)候， α值較大的流體適宜走管間 (3)飽和蒸汽 (4)被冷卻的流體 (5)液體的粘度大 (6)泄漏后危險(xiǎn)性大的流體 [21]。 除此之外，對(duì)于容易析出結(jié)晶、淤泥、沉渣以及其它沉淀物的流體，通入一些較易清洗的流動(dòng)空間，對(duì)于管殼式換熱器而言，管內(nèi)空間比較容易清洗。然而對(duì)于 U形管和 浮頭式的換熱器，管外空間比較容易清洗。 鑒于以上的原則，因?yàn)榧訜?蒸汽 相 比 之下比較 清潔 ，所以 應(yīng) 在 殼程流過(guò)，這樣會(huì)利于 冷凝液的排出 ；而循環(huán)水在 受熱 后比較 容易結(jié)垢， 放 在管內(nèi) 方便污垢的 清理 。并且在 管內(nèi)流體維持高速 比較容易 ，懸浮顆粒的沉積 就會(huì)避免。 初步采用以下方法設(shè)計(jì)流動(dòng)空間：在管內(nèi)走循環(huán)水，管間走加熱蒸汽。 選擇流體流動(dòng)方向 在流體流動(dòng)方向的選擇上采取以下方法：在換熱器殼程的上方飽和水蒸氣進(jìn)入，然后從殼程的下方冷凝水排出，因?yàn)檫@樣不僅便于冷凝水的排放，而且對(duì)傳熱效率的提高也有利。對(duì)于冷卻水一般選擇從換熱器 下方入口進(jìn)入 ,然后中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 排出從上方出口 ,這樣冷卻水流動(dòng)中的死角可以減少 ,傳熱面積的有效利用從而提高。所以設(shè)計(jì)采用先逆后順 12 型的換熱器。 流動(dòng)的方向如下圖所示： 3 熱力計(jì)算 熱量的分配計(jì)算 對(duì)于設(shè)計(jì)的換熱器的熱力計(jì)算方面，最主要地任務(wù)是在換熱器的進(jìn)出口介質(zhì)和被加熱介質(zhì)以及換熱量都已知的前提下，去確定換熱器絕對(duì)符合的換熱面積，接著選取型號(hào)必須要合適的波紋管換熱器。此次設(shè)計(jì)是采用平均溫差法去完成熱力計(jì)算。 在實(shí)際工程中，當(dāng)用蒸汽做熱源的時(shí)候，通常會(huì)用水 水換熱器與汽 水換熱器兩級(jí) 換熱設(shè)備。因?yàn)橄氤浞值睦脽崮?，所以設(shè)計(jì)中循環(huán)水要先經(jīng)過(guò)了水 水換熱器加熱，然后再由汽 水換熱器對(duì)其進(jìn)行加熱，故本設(shè)計(jì)采用了兩級(jí)換熱器串聯(lián)的型式。 本設(shè)計(jì)的參數(shù)如下： 加熱介質(zhì)（蒸汽） 加熱的蒸汽為壓力 初始溫度 Zτ 為 280℃ 疏水的溫度為 80℃ 圖 21 流體流動(dòng)方向工藝簡(jiǎn) 圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 冷卻介質(zhì)（循環(huán)水） 壓力 ，開(kāi)始時(shí)進(jìn)口溫度 τ1為 70℃ ， 加熱后的出口溫度 τ2 為120℃ 的循環(huán)水 換熱器的設(shè)計(jì)壓力 管程為 ，殼程為 換熱器的工作壓力 管程為 ，殼程為 以下是與換熱計(jì)算有關(guān)的參數(shù)和符號(hào)： jrη 熱效率，取 Cp 水的平均比熱容，取為 ℃）g4. 214K J/(K ? τ 冷卻水進(jìn)入汽 水換熱器的溫度 ,℃ 39。sτ 汽水換熱器中的冷凝溫度， ；下的飽和 溫度， ℃ aτ 與飽和蒸汽進(jìn)行熱量交換的冷凝水的溫度 ,℃ zi 加熱蒸汽焓，由加熱蒸汽參數(shù) ， 280℃ 查蒸汽熱物理性質(zhì)圖表， / zt 汽 水換熱器出口凝結(jié)水焓 ,設(shè)計(jì)規(guī)定汽水換熱器出口凝結(jié)水為 下的飽和水，查水蒸汽熱物理性質(zhì)圖表， Kg670. 501KJ/ st 疏水焓，根據(jù)疏水參數(shù) ,80℃ 查水蒸汽熱物理性質(zhì)圖表， KJ/ 39。st 汽 水 換 熱 器 中 飽 和 蒸 汽 焓 ， 下 的 飽 和 蒸 汽 ，/Kg27 56 .13 8KJ γ 汽化潛熱，根據(jù)凝結(jié)壓力 查取， 2086KJ/Kg 汽 水換熱器和水 水換熱器串聯(lián)的加熱系統(tǒng)圖如圖 31. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 由已知參數(shù)計(jì)算： （ 1） 流量的計(jì)算 進(jìn)入換熱器的循環(huán)水量 XSG K g / h8 5 4 2 9 5 . 2 0 6)70120(2144 105063)12(636??? ?????..ττCpXS 蒸汽流量 ZG ? ?? ?g / h6 9 8 3 1 . 5 1 8 K960)3 8 83 3 54 2 23 0 2 0(701 2 02 1 442 0 68 5 4 2 9 512??????????...)(..ηtsizττCpGGjrXSZ （ 2） 在汽水換熱器和水水換熱器串聯(lián)加熱系統(tǒng)中，循環(huán)水由水水熱交換器加熱后繼續(xù)進(jìn)入汽水熱交換器的溫度 ? ? ℃7 6 . 2 44 . 2 1 48 5 4 2 9 5 . 2 0 6 0 . 9 66 7 0 . 5 0 1 )( 3 0 2 0 . 4 2 26 9 8 3 1 . 5 1 81 2 02 ?? ???????? G x s C p ηtzizGzττ jr （ 3） 熱量的分配 汽水換熱器的傳熱量 ZQ ? ?W24 3 7 9 4 6 2 1960)5016704223 0 2 0(5186 9 8 3 127802780...... jrZZ???????? 水水換熱器的傳熱量 SQ ? ? W5 1 86 9 8 3 1702476 2 1 442 0 68 5 4 2 9 52 7 80)1(2 7 80.....ττG x sC S???????? 圖 31 加熱系統(tǒng)圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 計(jì)算平均溫差 在換熱器中，蒸汽進(jìn)入設(shè)備時(shí)是在比飽和溫度高的狀態(tài)下，然后在設(shè)備中先被冷卻到了飽和溫度 的狀態(tài)，再在等溫下冷凝到飽和液的狀態(tài)離開(kāi)設(shè)備。設(shè)計(jì)初步制定換熱器的型式為 12型管殼式。其流體平行流時(shí)的溫度分布情況如圖 32所示 因?yàn)樵趽Q熱器中包含有冷卻段和冷凝段，所以將計(jì)算分成兩端的計(jì)算。在12型換熱器中因?yàn)榇嬖谡哿靼?，所以流?dòng)不只是單純的逆流那么簡(jiǎn)單，還需要對(duì)平均溫度進(jìn)行修正通過(guò)溫度修正系數(shù) ψ。 (1)冷卻段與冷凝段的換熱量 冷卻段的換熱量 1zQ ? ?W915 1 2 6 4 8 6631382 7 5 64223 0 2 05186 9 8 3 163)(1......tsizGQ 39。ZZ?????? 冷凝段換熱量 2zQ WrGQ zz 0 4 6 3 4 8 5 2 0 8 65 1 9 8 3 1???? (2)各段平均溫度的計(jì)算 首先冷卻段對(duì)數(shù)平均溫度 1t? ： 圖 32 流體平行流時(shí)溫度分布情況 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 ? ? ? ? ? ? ? ??????? ???????????? ?????2ln21τaτs ＇ττz τττsττzΔt ＇ ℃? 選擇臥式換熱器。查取溫度的修正系數(shù)ψ， 根據(jù)無(wú)量綱參數(shù) P 和 R 去查參考文獻(xiàn) [1] ???? aszR ?? ?? ＇ ＇ ???? az aP ?? ?? ψ查得取為 。 然后冷凝段的對(duì)數(shù)平均溫度 2t? ： ℃ln2??????? ?????assst??????＇＇＇ 因?yàn)槔淠未嬖谙嘧?，其中一?cè)流體溫度沒(méi)變化，所以無(wú)所謂順流與逆流，因此不用對(duì)其進(jìn)行溫度修正。 最后由前面的熱量分配來(lái)計(jì)算整體的平均溫度 mt? ： 1 8 0 4 6 3 4 8 55 1 2 1 2 6 4 8 6 3 7 9 4 6 2 12211 ????????tQttzzzm? ℃? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 4換熱面積的計(jì)算與管程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 換熱面的估算 換熱面積的初步估算 波紋管換熱器的傳熱效率比較普通光管換熱器的要大很多，一般傳熱系數(shù)會(huì)高出大約 2～ 3倍。例如在水 水換熱器中，波紋管的傳熱系數(shù) K就可高達(dá)2020～ 3600W/(m2K)。而在在汽 水換熱器中，傳熱系數(shù)會(huì)更高， K可高達(dá) 3000～4500W/(m2K)[2]。所以設(shè)計(jì)中根據(jù)以上數(shù)據(jù)初步去估計(jì)換熱面積的時(shí)候取 K為3500 W/(m2K)[22]。 根據(jù)傳熱方程 mtFtKQ ???? 先初步估算傳熱面積為 : 5 0 0 3 7 9 4 6 2 1 ?????mztK QFt ＇ 因?yàn)榭紤] 10%的面積富裕量，所以設(shè)計(jì)中估算的實(shí)際需要的換熱面積為： 2m94 ????? ＇FtFt 設(shè)計(jì)單波距波紋管的結(jié)構(gòu)以及傳熱面積的計(jì)算 波紋管換熱器其實(shí)是基于管殼式換熱器總體結(jié)構(gòu)不變前 提下，然后對(duì)換熱元件來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)用薄壁奧氏體不銹鋼管來(lái)加工內(nèi)外均是波狀曲線(xiàn)的圖 41 波節(jié)式波紋管外形結(jié)構(gòu) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 波紋管。查資料知波紋管其實(shí)分波紋管與波節(jié)管兩種不同型式。此次設(shè)計(jì)中采用波節(jié)式波紋管的型式。平時(shí)較常見(jiàn)波紋管的規(guī)格有 d2(φ32)/d1(φ25)和d2(φ42)/d1(φ33)兩種規(guī)格，其中 d2表示波峰的外徑， d1表示波谷的外徑。本設(shè)計(jì)中將采用 d2/d1為 φ42/33規(guī)格的波紋管，奧氏體不銹鋼作為其管材 [24]。波紋管結(jié)構(gòu)圖如上圖 41。 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及外表面積的計(jì)算： 波谷外徑1d mm331?d 波峰外徑2d mm422?d 壁厚 t? ?t? 平均外徑md 33422 12 ????? dddm 波高 h 33422 12 ????? ddh 半波寬 f 優(yōu)化設(shè)計(jì)中常取 ~ ddf ? , 設(shè)計(jì)取 df ? ，即 ?f 波距 F 優(yōu)化設(shè)計(jì)中常取 109~ dF ? ,設(shè)計(jì)取 dF? ，即?F 波紋圓弧R 2222 ?????? h hfR 波紋圓弧圓心角 θ r c s in2a r c s in2 ??????????????? Rf? 弧度 波紋圓弧長(zhǎng) l mm4 2 0 ????? ?Rl 圓弧部分面積 A1 4042 ??????? ?? ldmA 基管部分面積 A2 ? ? ? ? 8 ?????????? ?? fFdA 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 一個(gè)波距的總面積A ????? AAA 當(dāng)量管外徑 de 3 2 4 ???? ?? FAde 過(guò)度接頭采用壁厚為 3mm的厚壁不銹鋼管，接頭鋼管的外徑為波紋管 波峰外徑 d2,42mm 經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究，波紋管各尺寸的優(yōu)化關(guān)系 [3]為： ~?dd ； ? ? ~?? ffF 設(shè)計(jì)采用的波紋管中： ??dd ,? ? ? ? ?????? ffF 符合優(yōu)化設(shè)計(jì)要求 計(jì)算管程的換熱面積 管程走被加熱 水（第二章已分析） 管程定性溫度mT ℃ 1 2 2 ????? ??Tm 管程定性溫度 Tm下循環(huán)水的物性參數(shù)的確定： 導(dǎo)熱系數(shù) λ2 ? ?KmW/2 ??? 運(yùn)動(dòng)粘度 μ2 mPa0 0 0 3 0 8 8 ??? 普朗特?cái)?shù) Pr2 ? 密度 ρ2 32 kg/m960?? 然后進(jìn)行管內(nèi)流速的選擇，要考慮到以下因素： 如果 流體在換熱器中的流速增加，對(duì)流傳熱系數(shù) 將會(huì)加大 ， 而且 污垢在管子表面上沉積的可能性 也會(huì) 減少， 所以流速的加大不僅會(huì)降低 污垢熱阻， 同時(shí)也會(huì) 增大總傳熱系數(shù)， 這樣 換熱器的傳熱面積可減小。但是 若 流速增加， 會(huì) 使流體阻力增大， 然后 動(dòng)力消耗就 會(huì) 增多 [5]。 綜上 要通過(guò)經(jīng)濟(jì)衡算才能定出適宜中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 的流速。 除 此 之 外，選擇流速 的時(shí)候 ，還 要 考慮結(jié)構(gòu)上 所要滿(mǎn)足 的要求。 分析如下：如果 選擇 較 高的流速， 會(huì) 減少使 用 管子的數(shù)目， 所以 對(duì) 于 傳熱面積一定的 情況 ，要 增加程數(shù) 或者 采用較長(zhǎng)的管子。 但是若 管子太長(zhǎng)清洗 不方便 ， 而 且管長(zhǎng) 一般都有一定的標(biāo)準(zhǔn)； 若 單程變?yōu)槎喑?時(shí) 平均溫度差 會(huì) 下降。 所以以上 這些 在 選擇流速時(shí)應(yīng)也 贏 予考慮 。 表 41是換熱器內(nèi)常用流速范圍。 介質(zhì) 流速 管程流速 （ m/s) 管程流速 （ m/s) 循環(huán)水 新鮮水 低粘度油 高粘度油 氣體 對(duì)于波紋 管換熱器，因?yàn)楣懿y周期性的變化所以形成了特殊通道，這樣不但會(huì)使波紋管管束的表面積在單位面積內(nèi)比原有的光管式換熱管束增大。另外這樣的結(jié)構(gòu)還會(huì)使流體的流速和方向不斷地改變，因此改變了介質(zhì)邊界層的流動(dòng)狀態(tài)，這樣在較低流速下就即可達(dá)到紊流狀態(tài) [5]。所以此次設(shè)計(jì)中管內(nèi)流速 ω2取 。 管程所需流通截面積 At 222 m2 4 7 6 03 6 0 02 0 5 4 2 9 53 6 0 0 ????? ??G x sAt 每程所需的管子數(shù) 39。n 10At4626 ?? ????? ?? en ＇ 根 考慮到布管及面積富裕度，設(shè)計(jì)采用的管子數(shù) n實(shí)際取 196根 每根管子所需的長(zhǎng)度 L 6 ??? ????? ??ednFtL 表 41 管殼式換熱器內(nèi)常用流速范圍 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 設(shè)計(jì)采用的管長(zhǎng) l取為 5m,則所需的管程數(shù) 3 ???? lLZt取整后取為 2，即為 12型殼管式換熱器 總的換熱管子數(shù)nt 每根波紋管的最大波距數(shù) , 8 ???? Flnz ＇ ,考慮到波紋管接頭處采用焊接，實(shí)際每根管的波距數(shù) nz取整后為 188個(gè) 每根波紋管的波紋有效換熱 長(zhǎng)度39。L 39。 ????? FnzL 管程的有效換熱面積 Fz 2418 839 2 mmAnzntFz ?????? =＞估取的傳熱面積 Ft 管程布管方式的選取 設(shè)計(jì)管子在管板上的排列方式，要遵循下面原則 [4]： (1)要保證管子有必要的剛度，而且管子和管板的連接要堅(jiān)固和緊密； (2)設(shè)備要盡量緊湊，以便減小管子和殼體的 直徑，并使管外空間的流通截面積減小，以便提高管外流體的速度； (3)要使制造、安裝和修理、維護(hù)簡(jiǎn)便 [4]。 能否滿(mǎn)足要求，管子的管間距和排列方式的正確選擇是關(guān)鍵。 查資料可知管子主要的排列方式有三種：同心圓排列法、等邊三角形排列法還有正方形排列法，如圖 42所示。 圖 42 管子在管板上的排列 （ a） 等邊三角形法； （ b） 同心圓法； （ c） 正三角形法 根39219622 ????? nnt中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 分析以上三種排列方式 : (1)對(duì)于等邊三角形排列方式， 流體的流動(dòng)方向和三角形的一條邊垂直，并且在最內(nèi)層的六邊形邊長(zhǎng)和管間距 S相等。在管板周邊和六邊形的邊之間的這六個(gè)弓形部分一般不排列管子，如果在層數(shù) a6層的情況下，弓形部分也要排列管子， 所以在最外層的管子的中心不應(yīng)超出最大的六邊形的外接圓周 [23]。 (2)對(duì)于管子按同心圓排列的方式，兩層圓周之間的距離等于管間距，圓周上管子的間距也等于管間距，而圓弧間距和直線(xiàn)間距是稍有些差別的，所以如果在圓周上布置管子要取整數(shù)。若選取這樣的排列方式，在各層圓周上的管間距是不相等的，這樣當(dāng)管板上的劃線(xiàn)、裝配和制造的時(shí)候都會(huì)比較困難。但是這樣的排列方式的優(yōu)點(diǎn)是排列時(shí)比較緊湊，并且在靠近殼體處布管會(huì)比較均勻，所以這種方式的布管數(shù)在小直徑熱交換器中使用的比等邊三角形要多。但是如果層數(shù)大于 6層，六邊形的弓形 部分可以排管子，所以等邊三角形的排列方式會(huì)顯得更加有利，而且層數(shù)越多時(shí)就會(huì)越有利。 (3)正方形的排列方式，當(dāng)管板面積一定時(shí)其上可以排列的管子數(shù)最少，它的優(yōu)點(diǎn)是易于清掃，所以在比容易生成污垢并且需要將管束抽出來(lái)清掃的情況下將會(huì)得到一定的應(yīng)用，在填料函式和浮頭式熱交換器中，這種排列方式采用較多。 故由以上分析可以看出，在上面說(shuō)到的緊湊、簡(jiǎn)單和工藝方面等要求來(lái)看，都能滿(mǎn)足的是等邊三角形排列法，并且也是最合理的。 在設(shè)計(jì)多管程換熱器的時(shí)候，每一程都要采用等邊三角形排列，然而在各程相鄰管排間，為了分程隔板的 方便安裝，要采用正方形排列，這樣的排列