【正文】 GB 1501998第8章和附錄7的有關(guān)規(guī)定。圖46 殼程接管位置圓筒殼體接管1）殼體接管位置的最小尺寸L1（如圖46所示）無補(bǔ)強(qiáng)圈接管時(shí)： 換熱器設(shè)計(jì)手冊 公式163 ?。闅んw厚度，mm）且30mmb為管板法蘭厚度，mm為接管直徑，mm 計(jì)算得：∴取=200mm 管箱接管圖47 管箱接管 管箱接管位置的最小尺寸（換熱器設(shè)計(jì)手冊圖163） 有補(bǔ)強(qiáng)圈接管時(shí)： (換熱器設(shè)計(jì)手冊 公式165)為接管直徑，mmC補(bǔ)強(qiáng)圈外邊緣（無不強(qiáng)圈時(shí)，為管外壁）至管板（或法蘭）與殼體連接焊縫之間的距離。計(jì)算得：可圓整取200mm.、排氣管 為提高傳熱效率，排除或回收工作殘液（氣）及凝液，凡不能借助其他接管排氣或排液的換熱器，應(yīng)在其殼程和管程的最高、最低點(diǎn)，分別設(shè)置排氣或排液接管。排氣或排液接管端部必須與殼體或管箱殼體內(nèi)壁平整。排氣或排液接管的直徑尺寸一般不小于15mm。如下圖所示的為臥式換熱器的排氣（液）管。圖48 排液與排氣管排氣、排液口：根據(jù)GBT173951998，選取接管φ25。排氣、排液管的接管法蘭選取，如圖49所示：圖49 排氣、排液管的接管法蘭 根據(jù)GB/，、排液口相對(duì)應(yīng)的法蘭應(yīng)選用PN=，法蘭公稱直徑為25mm，法蘭焊端鋼管外徑為A=32mm，法蘭外徑為D=115mm，螺栓孔中心圓直徑為K=85mm，螺栓孔徑為L=14mm，螺栓為，數(shù)量為4個(gè)，密封面直徑為65mm，密封系3數(shù)為f=2，法蘭高度為H=40mm，法蘭厚度為C=16mm，法蘭頸為，S=，H=6，R=4，N=46。（該法蘭的適用壓力為，=4Mpa）故可用于殼程也可用于管箱排液管?？蓮谋砀窨梢钥睖y出來。圖410 管箱排液管的參數(shù)（或接口）的一般要求接管宜與殼體內(nèi)表面平齊；接管應(yīng)盡量沿?fù)Q熱器的徑向或軸向設(shè)置； 設(shè)計(jì)溫度高于或等于300℃時(shí)，應(yīng)采用對(duì)焊法蘭；必要時(shí)應(yīng)設(shè)置溫度計(jì)接口，壓力表接口及液面計(jì)接口。 對(duì)于不能利用 (或接口)進(jìn)行放氣和排液的換熱器，應(yīng)在管程和殼程的最高點(diǎn)設(shè)置放氣口和最低點(diǎn)設(shè)置排液口，其最小公稱直徑為20mm。在這里該換熱器取25mm。 由工藝計(jì)算可知，本設(shè)計(jì)采用6管程，根據(jù)GB1511999 (P20)表六之規(guī)定，分程隔板厚度取14mm。圖411 分程隔板的參數(shù)選取管箱法蘭根據(jù)JB 4702—2000選取，參數(shù)如下圖412 管箱法蘭參數(shù)1圖412 管箱法蘭參數(shù)2圖413 乙型平焊法蘭凹凸密封面結(jié)構(gòu) 管板延伸兼做法蘭（材料選16MnR,整體式），根據(jù)《換熱器設(shè)計(jì)手冊，錢頌文》P159查詢。管板尺寸要根據(jù)管箱法蘭略做調(diào)整。 本設(shè)計(jì)采用管板兼做法蘭的形式，考慮到要和管箱法蘭尺寸相配合，所以選取管板時(shí)所采用尺寸沒有完全按照設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行選擇，但所選管板的公稱壓力要大于設(shè)計(jì)壓力。 管板的主要尺寸如下：為使管板與管箱法蘭相配合。 圖414 整體管板結(jié)構(gòu)下表為管板主要尺寸。表42 管板主要尺寸MpaMpaDNDC螺柱（栓）b數(shù)量規(guī)格26002760271526762597265326002784M247080查得16MnR的密度為其厚度為80mm，取其直徑為2760mm，故可以估算其重量：管板與換熱管采用脹接連接時(shí)，管板的最小厚度Smin (不包括腐蝕裕量)按如下規(guī)定: ①用于易燃、易爆及有毒介質(zhì)等嚴(yán)格場合時(shí)，管板的最小厚度應(yīng)不小于換熱管的外徑（） ②用于一般場合時(shí)，管板的最小厚度，應(yīng)符合如下要求： 管板與換熱管采用焊接連接時(shí)，管板的最小厚度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的要求，且不小于12mm 。 復(fù)合管板復(fù)層最小厚度及相應(yīng)要求①管板與換熱管焊接連接的復(fù)合管板，其復(fù)層的厚度應(yīng)不小于 3mm。對(duì)有耐腐蝕要求的復(fù)層，還應(yīng)保證距復(fù)層表面深度不小于2mm 的復(fù)層化學(xué)成分和金相組織符合復(fù)層材料標(biāo)準(zhǔn)的要求； ②采用脹接連接的復(fù)合管板，其復(fù)層最小厚度應(yīng)不小于10mm，并應(yīng)保證距復(fù)層表面深度不小于 8mm 的復(fù)層化學(xué)成分和金相組織符合復(fù)層材料標(biāo)準(zhǔn)的要求。結(jié)論：管板厚度為80mm 。 墊片材料的選擇應(yīng)根據(jù)換熱器介質(zhì)、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度按GB/1511999附錄H來選擇。為滿足各種條件，采用如下圖所示結(jié)構(gòu)墊片。圖415 管箱墊片根據(jù)JB／T 4718l992， JB／T 4718，金屬材料為軟鐵，填料為石棉橡膠板。墊片尺寸φ2654／φ2622，：墊片接觸面寬度 基本密封寬度，查GB1501998表91， 換熱管換熱管的長度推薦采用：，，，，。選用換熱管長度為12m。表43 常用換熱管的規(guī)格和尺寸偏差材料換熱器標(biāo)準(zhǔn)管子規(guī)格mm高精度較 高精 度普 通精 度外 徑厚 度外 徑偏 差厚 度偏 差外 徑偏 差厚 度偏 差碳鋼GB/T8163≥14~302~177。+12％177。+15％低合金鋼GB9926≥30~50~177。10％177。10％57177。％177。10％177。10％+12％+15％結(jié)論：換熱管選10號(hào)鋼。管子的排列形式主要有以下4種：圖415 換熱管排列形式本設(shè)計(jì)采用正三角形排列，選用φ25 材料為10號(hào)鋼，管長12000mm,管心距32mm。根據(jù)GB/1511999表13規(guī)定，確定限定圓。由表可以得到布管限定圓的直徑，其中圖416 確定布管限定圓結(jié)構(gòu)圖 管孔鋼制換熱管的管板管孔直徑及允許偏差。I級(jí)管束(適用于碳素鋼、低合金鋼和不銹鋼換熱管)管板管孔直徑及允許偏差應(yīng)符合表44的規(guī)定； 表44 管板管孔直徑及允許偏差換熱器1416192532384547管 孔直 徑允 許偏 差000結(jié)論： 。 換熱管與管板的連接換熱管與管板的連接方式有脹接、焊接、脹焊并用等型式，但也可采用其他可靠的連接型式。 ①強(qiáng)度脹接系指為保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強(qiáng)度的脹接；②貼脹系指為消除換熱管與管孔之間縫隙的輕度脹接； ③強(qiáng)度焊系指保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強(qiáng)度的焊接； ④密封焊系指保證換熱管與管板連接密封性能的焊接。 1 適用范圍： 1）設(shè)計(jì)壓力小于等于4MPa ； 2）設(shè)計(jì)溫度小于等于300℃； 3）操作中無劇烈的振動(dòng)，無過大的溫度變化及無明顯的應(yīng)力腐蝕。 2 一般要求：1）換熱管材料的硬度值一般須低于管板材料的硬度值。 2）有應(yīng)力腐蝕時(shí)，不應(yīng)采用管端局部退火的方式來降低換熱管的硬度。 3 結(jié)構(gòu)尺寸： 1）強(qiáng)度脹接的最小脹接長度應(yīng)取管板的名義厚度減去 3mm 或 50mm 二者的最小值； 2）當(dāng)有要求時(shí)，管板名義厚度減去3mm與50mm之間的差值可采用貼脹或管板名義厚度減去3mm全長脹接；3）結(jié)構(gòu)形式及尺寸按表45規(guī)定：表45 換熱管的結(jié)構(gòu)尺寸換熱管外徑≤1416~2530~3845~57伸出長度槽深不開槽4）復(fù)合管板與換熱管也可采用強(qiáng)度脹接，當(dāng)復(fù)層厚度大于等于8mm時(shí)，應(yīng)在復(fù)層管孔上開槽，開槽要求可按表46確定； 5）根據(jù)不同的脹接方法可適當(dāng)修改表46中的尺寸。表46 換熱管與管板連接結(jié)構(gòu)的參數(shù)換熱管與管板連接結(jié)構(gòu)形式脹接鋼管管端不卷邊管孔不開槽2管端卷邊或管孔開槽4有色金屬管管孔開槽3焊接（鋼管、有色金屬） 適用范圍：可用于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)壓力，但不適用有較大振動(dòng)及有間隙腐蝕的場合。 1 適用范圍 ：1）密封性能要求較高的場合； 2）承受振動(dòng)或疲勞載荷的場合； 3）有間隙腐蝕的場合； 4）采用復(fù)合管板的場合 2 鋼制I 級(jí)管束和鋁、銅、欽換熱管，當(dāng)換熱管與管板采用強(qiáng)度焊或強(qiáng)度焊加貼脹，換熱管與管板的焊接接頭承受換熱管軸向載荷時(shí)，管孔直徑及偏差和橋?qū)捚羁蓞⒄仗妓劁?，低合金鋼制衛(wèi)級(jí)管束的管孔和橋?qū)挸叽缂捌钣枰赃m當(dāng)放寬。結(jié)論：選擇強(qiáng)度焊加貼脹，見圖417：圖417 強(qiáng)度焊加貼脹結(jié)構(gòu)形式此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于既保證了熱換管與管板的連接可靠，又減少了縫隙腐蝕，同時(shí)可減弱管子因振動(dòng)而引起的破壞。 螺旋折流板1 安裝折流擋板的目的 ：是為了加大殼程流體的速度，使湍動(dòng)程度加劇，以提高殼程對(duì)流傳熱系數(shù)。2 折流板的形式 ：常用的折流板的形式有弓形和圓盤一圓環(huán)形兩種。弓形折流板有單弓形、雙弓形和三弓形三種，根格需要也可采用其他形式的折流板與支持板。 3弓形折流板缺口高度 ：弓形折流板缺口高度應(yīng)使流體通過缺口時(shí)與橫過管束時(shí)的流速相近。缺口大小用切去的弓形弦高占圓筒內(nèi)直徑的百分比來確定，單弓形折流板缺口弦高值，宜取0. 。 弓形析流板的缺口在管排中心線以下，或切于兩排管孔的小橋之間。 4 折流板的最小厚度應(yīng)符合表47規(guī)定。表47 折流板的最小厚度公稱直徑DN換熱管無支撐跨距300300~600600~900900~12001200~15001500折流板管孔最小厚度40034581010400~700456101012700~90056810121616900~150068101216161500~2000—10121620202000~2600—1214182022 鋼換熱管I 級(jí)管束(適用于碳素鋼、低合金鋼和不銹鋼換熱管)折流板管孔直徑及允許偏差應(yīng)符合表48規(guī)定； 表48 折流板管孔直徑及允許偏差換熱管外徑或無支撐跨距l(xiāng)d＞32或l≤900d≤32或l＞900管孔直徑d+d+允許偏差+0結(jié)論：折流板外直徑及允許偏差應(yīng)符合《換熱器設(shè)計(jì)手冊》表1633中的規(guī)定。結(jié)論：折流板直徑2590mm 換熱管在其材料允許使用溫度范圍內(nèi)的最大無支撐跨距，應(yīng)按表49定。 表49 換熱管在其材料允許使用溫度范圍內(nèi)的最大無支撐跨距換熱管外徑10121416192532384557最大無支撐跨距鋼管——11001300150018502200250027503200有色金屬管7508509501100130016001900220024002800注：1不同的換熱管外直徑的最大無支撐跨距值，可用內(nèi)插法求得。2環(huán)向翅片清可用翅片根徑作為換熱管外直徑，在表中查取最大無支撐跨距，然后再乘以假定去掉翅片的竹子與有翅片的管子單位長度重量比的四次方根(即成正比的縮小)。3本表列出的最大無支撐跨距不考慮流體誘導(dǎo)振動(dòng)，否則應(yīng)參照附錄E的準(zhǔn)則。 拉桿1）拉桿與管板焊接連接的桿孔結(jié)構(gòu)拉桿與管板焊接連接的拉桿孔結(jié)構(gòu)，拉桿孔深度l3 等于拉桿孔直徑 d1拉桿孔直徑按式 式中：拉桿直徑，mm 拉桿孔直徑，mm2）拉桿與管板螺紋連接的拉桿螺紋結(jié)構(gòu)拉桿與管板螺紋連接的拉桿螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋深度按式 式中: 螺孔深度，mm； 拉桿螺孔公稱直徑，mm； 結(jié)論：拉桿直徑為16mm， 螺紋深度為20mm。 常用拉桿的形式有兩種： ①拉桿定距管結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑大于或等于 19mm 的管束，按表15規(guī)定； ②拉桿與折流板點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，適用于換熱管外徑小于或等于 14mm 的管束； 當(dāng)管板較薄時(shí)，也可采用其他的連接結(jié)構(gòu)。 圖418 拉桿的連接尺寸拉桿的直徑和數(shù)量可以按表410表411用。表410 換熱管的的直徑換熱管外徑d10≤d≤1414＜d＜2525≤d≤57拉桿直徑dn101216結(jié)論：拉桿直徑為16mm。表411 桿的數(shù)量公 稱直徑DN/mm拉桿直徑DN/ mm＜400≥400~＜700≥700~＜900≥900~＜1300≥1300~＜1500≥1500~＜1800≥1800~＜2000≥2000~＜2300≥2300~＜26001046101216182428321244811214182024164466810121416在保證大于或等于表412所給定的拉桿總截面積的前提下，拉桿直徑和數(shù)量可以變動(dòng)，但其直徑不得小于l 0mm，數(shù)量不少于16根。結(jié)論：拉桿數(shù)量為16個(gè) 拉桿的連接尺