浮頭式冷凝器機械設(shè)計及三維造型

1、 學(xué)號：茂 名 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計說明書浮頭式冷凝器機械設(shè)計及三維造型Floating Head Condenser mechanical Design and 3D modeling專業(yè)負責人批準日期茂 名 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書四、畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容要求1、設(shè)計條件： 管 程 殼 程 介 質(zhì)： 軟水 冷卻水 MPa MPa設(shè)計溫度： 100 50 換熱面積： 27.6 m2 2、 設(shè)計內(nèi)容：結(jié)合設(shè)計課題，按要求收集國內(nèi)外有關(guān)情報資料，寫出開題報告。查閱和課題有關(guān)文獻資料15篇以上，翻譯不少于5000單詞的科技英語。在分析、設(shè)計、計算的根底上編寫出不少于20000 字(約50頁)的

2、畢業(yè)設(shè)計說明書；提供整臺換熱器的設(shè)計造型圖，包括總圖和零部件圖及其裝配仿真過程。繪制工程圖紙，折合A0不少于2.5張(包括總裝配圖和零部件圖)。畢業(yè)設(shè)計說明書主要內(nèi)容為：緒論主要設(shè)計參數(shù)確實定；主要構(gòu)件材質(zhì)的選擇；結(jié)構(gòu)型式的選擇：1 換熱器結(jié)構(gòu)型式的選擇；2 前端管箱、殼體和后端管箱結(jié)構(gòu)型式確實定； 3分程和分程隔板的布置；4換熱管的長度、規(guī)格及尺寸偏差；5布管6管子與管板的連接；管板與殼體的連接；7折流板、支持板、拉桿、定距管、防沖板或?qū)Я魍病醢宓倪x擇；8接管法蘭、管箱法蘭、外頭蓋側(cè)法蘭、外頭蓋法蘭和浮頭法蘭的選擇；9排液口和排氣口的選擇；10支座的選擇。設(shè)計計算：1換熱面積的校核；2強度

3、計算：管箱設(shè)計；殼體設(shè)計；外頭蓋設(shè)計；浮頭蓋設(shè)計；管板計算；鉤圈設(shè)計；法蘭強度校核僅校核一對法蘭；接管開孔補強選擇與校核僅校核一個最大接管；支座強度校核。三維造型設(shè)計及裝配仿真。設(shè)計成果提交：1設(shè)計說明書；2設(shè)計圖紙，折合A0不少于2.5張(包括總裝配圖和零部件圖)；3整臺換熱器的設(shè)計造型圖，包括總圖和零部件圖及其裝配仿真過程；4所有電子文檔刻錄光盤；5外文科技文獻原文復(fù)印件和中文翻譯不少于個單詞量。3、設(shè)計要求：1設(shè)計在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，在規(guī)定的時間內(nèi)由學(xué)生獨立完成。2設(shè)計中要求分析論證正確，選型正確合理，計算準確無誤。3圖紙要求圖面整潔、布局合理，正確運用工程制圖的標準標準繪制各類圖紙。其

4、中總圖要求手工繪制，其他零件圖采用計算機繪圖。4設(shè)計說明書應(yīng)遵守?茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書論文的根本構(gòu)成及其表述?，包括表述清楚，格式標準，字跡清晰等。5設(shè)計要嚴格遵循GB151-1999?鋼制管殼式換熱器?和GB150-1998?鋼制壓力容器?及其它有關(guān)標準。 主要參考資料： 1.?鋼制壓力容器?GB150-1998,國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 2.?管殼式換熱器?GB151-1999,國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 3.?換熱器設(shè)計?，化工設(shè)備設(shè)計全書編輯委員會，上?？萍汲霭嫔纾?986 4.?金屬化工設(shè)備零部件?，北京化工部設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站 5.?石油加工工藝學(xué)?上冊，李淑坊主編，中國石化出版社，199

5、1 6.?壓力容器法蘭? JB47004707-2000(或92)教研室負責人 指導(dǎo)教師 接受設(shè)計論文任務(wù)開始執(zhí)行日期 2021 年 3 月 15 日學(xué)生簽名 摘要本次設(shè)計的對象是對軟水進行冷卻的浮頭式冷凝器。它的管程介質(zhì)為軟水，殼程為冷卻水。根據(jù)設(shè)計條件選擇冷凝器的結(jié)構(gòu)型式與各部件材料，通過對參數(shù)的計算，確定包括管箱、殼體、封頭、管板、法蘭、支座等結(jié)構(gòu)的主要尺寸，并在設(shè)計最后，核算了傳熱面積、流體阻力降，校核管子與管板連接拉脫力，計算及校核法蘭、開孔補強、支座強度，計算與校核水壓試驗壓力，最終設(shè)計出一臺能夠滿足生產(chǎn)要求的浮頭式換熱器。關(guān)鍵詞 冷凝器 設(shè)計 浮頭式 軟水 AbstractThe

6、 design of the object is soft water for cooling of the floating head condensers.Its tube medium for the soft water, as cooling water in shell.By the calculation of known parameters, determine the main size of the structure, including possession of boxes, shells, heads, tube plate, flanges, bearing a

7、nd so on. And in the final design, account the heat transfer area and the fluid pressure drop, check connecting tube and tube plate pull off force, calculate and check flange, opening reinforcement, bearing strength, calculate and check of hydraulic test pressure. For all above,there is a Floating H

8、ead Condenser that can meet the production requirements.Key words condenser design floating head soft water目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc263950469 摘要 PAGEREF _Toc263950469 h I HYPERLINK l _Toc263950470 Abstract PAGEREF _Toc263950470 h II HYPERLINK l _Toc263950471 第一章 緒 論 PAGEREF _Toc263950471 h

9、 1 HYPERLINK l _Toc263950472 本設(shè)計的目的和意義 PAGEREF _Toc263950472 h 1 HYPERLINK l _Toc263950473 設(shè)計任務(wù)、設(shè)計思想、設(shè)計特點 PAGEREF _Toc263950473 h 2 HYPERLINK l _Toc263950474 設(shè)計任務(wù) PAGEREF _Toc263950474 h 2 HYPERLINK l _Toc263950475 設(shè)計思想 PAGEREF _Toc263950475 h 2 HYPERLINK l _Toc263950476 設(shè)計特點 PAGEREF _Toc263950476 h

10、 2 HYPERLINK l _Toc263950477 換熱器在煉油裝置中簡單工藝流程及應(yīng)用 PAGEREF _Toc263950477 h 2 HYPERLINK l _Toc263950478 換熱器的結(jié)構(gòu)和使用特點 PAGEREF _Toc263950478 h 2 HYPERLINK l _Toc263950479 浮頭式換熱器 PAGEREF _Toc263950479 h 3 HYPERLINK l _Toc263950480 固定管板式換熱器 PAGEREF _Toc263950480 h 4 HYPERLINK l _Toc263950481 形管換熱器 PAGEREF _T

11、oc263950481 h 5 HYPERLINK l _Toc263950482 填料函式換熱器 PAGEREF _Toc263950482 h 6 HYPERLINK l _Toc263950483 釜式重沸 PAGEREF _Toc263950483 h 6 HYPERLINK l _Toc263950484 第二章 材料的選擇及論證 PAGEREF _Toc263950484 h 8 HYPERLINK l _Toc263950485 壓力容器常用鋼板：16MnR、 20R、Q235-C PAGEREF _Toc263950485 h 8 HYPERLINK l _Toc2639504

12、86 2.2 壓力容器常用鋼管：10、20、16Mn PAGEREF _Toc263950486 h 9 HYPERLINK l _Toc263950487 壓力容器常用鍛件：16Mn、15MnV、20、35 PAGEREF _Toc263950487 h 10 HYPERLINK l _Toc263950488 壓力容器常用螺栓：16Mn、40MnB、40MnVB、40Cr PAGEREF _Toc263950488 h 10 HYPERLINK l _Toc263950489 第三章 換熱器結(jié)構(gòu)選擇及論證 PAGEREF _Toc263950489 h 12 HYPERLINK l _To

13、c263950490 設(shè)計的根本條件 PAGEREF _Toc263950490 h 12 HYPERLINK l _Toc263950491 3.2 換熱器整體結(jié)構(gòu)型式及特點 PAGEREF _Toc263950491 h 12 HYPERLINK l _Toc263950492 換熱器結(jié)構(gòu)型式的選擇 PAGEREF _Toc263950492 h 12 HYPERLINK l _Toc263950493 管箱 PAGEREF _Toc263950493 h 13 HYPERLINK l _Toc263950494 后端封頭 PAGEREF _Toc263950494 h 14 HYPERL

14、INK l _Toc263950495 管束的分程 PAGEREF _Toc263950495 h 14 HYPERLINK l _Toc263950496 分程隔板的布置 PAGEREF _Toc263950496 h 15 HYPERLINK l _Toc263950497 換熱管 PAGEREF _Toc263950497 h 15 HYPERLINK l _Toc263950498 殼體內(nèi)徑 PAGEREF _Toc263950498 h 17 HYPERLINK l _Toc263950499 布管限定圓 PAGEREF _Toc263950499 h 17 HYPERLINK l

15、_Toc263950500 布管流程 PAGEREF _Toc263950500 h 18 HYPERLINK l _Toc263950501 換熱管與管板的連接結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc263950501 h 18 HYPERLINK l _Toc263950502 管箱與管板的連接結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc263950502 h 19 HYPERLINK l _Toc263950503 折流板、拉桿、定距管的選擇 PAGEREF _Toc263950503 h 20 HYPERLINK l _Toc263950504 法蘭選擇 PAGEREF _Toc263950504 h 23

16、HYPERLINK l _Toc263950505 管箱法蘭 PAGEREF _Toc263950505 h 23 HYPERLINK l _Toc263950506 外頭蓋法蘭和外頭蓋側(cè)法蘭 PAGEREF _Toc263950506 h 23 HYPERLINK l _Toc263950507 浮頭法蘭的選擇 PAGEREF _Toc263950507 h 23 HYPERLINK l _Toc263950508 接管法蘭 PAGEREF _Toc263950508 h 24 HYPERLINK l _Toc263950509 支座的選擇 PAGEREF _Toc263950509 h 2

17、4 HYPERLINK l _Toc263950510 第四章 設(shè)備部件設(shè)計計算與強度校核 PAGEREF _Toc263950510 h 26 HYPERLINK l _Toc263950511 殼體計算 PAGEREF _Toc263950511 h 26 HYPERLINK l _Toc263950512 管箱的設(shè)計 PAGEREF _Toc263950512 h 27 HYPERLINK l _Toc263950513 管箱厚度 PAGEREF _Toc263950513 h 27 HYPERLINK l _Toc263950514 管箱封頭 PAGEREF _Toc263950514

18、 h 27 HYPERLINK l _Toc263950515 管箱長度 PAGEREF _Toc263950515 h 29 HYPERLINK l _Toc263950516 浮頭結(jié)構(gòu)的計算 PAGEREF _Toc263950516 h 29 HYPERLINK l _Toc263950517 鉤圈設(shè)計計算 PAGEREF _Toc263950517 h 29 HYPERLINK l _Toc263950518 無折邊球冠封頭的計算 PAGEREF _Toc263950518 h 30 HYPERLINK l _Toc263950519 封頭強度校核 PAGEREF _Toc263950

19、519 h 31 HYPERLINK l _Toc263950520 4.5法蘭強度校核 PAGEREF _Toc263950520 h 32 HYPERLINK l _Toc263950521 概述 PAGEREF _Toc263950521 h 32 HYPERLINK l _Toc263950522 法蘭和螺柱材料的選擇 PAGEREF _Toc263950522 h 34 HYPERLINK l _Toc263950523 選擇墊片： PAGEREF _Toc263950523 h 34 HYPERLINK l _Toc263950524 法蘭校核 PAGEREF _Toc263950

20、524 h 35 HYPERLINK l _Toc263950525 管板的設(shè)計 PAGEREF _Toc263950525 h 39 HYPERLINK l _Toc263950526 概述 PAGEREF _Toc263950526 h 39 HYPERLINK l _Toc263950527 管板的選材及其機械性能 PAGEREF _Toc263950527 h 41 HYPERLINK l _Toc263950528 管板計算 PAGEREF _Toc263950528 h 41 HYPERLINK l _Toc263950529 開孔補強 PAGEREF _Toc263950529

21、h 46 HYPERLINK l _Toc263950530 概述 PAGEREF _Toc263950530 h 46 HYPERLINK l _Toc263950531 開孔補強校核 PAGEREF _Toc263950531 h 47 HYPERLINK l _Toc263950532 支座強度校核： PAGEREF _Toc263950532 h 48 HYPERLINK l _Toc263950533 概述 PAGEREF _Toc263950533 h 48 HYPERLINK l _Toc263950534 支座的校核 PAGEREF _Toc263950534 h 48 HYP

22、ERLINK l _Toc263950535 熱面積的校核 PAGEREF _Toc263950535 h 52 HYPERLINK l _Toc263950536 壓力實驗 PAGEREF _Toc263950536 h 52 HYPERLINK l _Toc263950537 概述 PAGEREF _Toc263950537 h 52 HYPERLINK l _Toc263950538 管程水壓試驗壓力 PAGEREF _Toc263950538 h 53 HYPERLINK l _Toc263950539 第五章 冷凝器的制造、安裝、使用 PAGEREF _Toc263950539 h

23、54 HYPERLINK l _Toc263950540 5.1 冷凝器的制造 PAGEREF _Toc263950540 h 54 HYPERLINK l _Toc263950541 5.2 冷凝器的安裝 PAGEREF _Toc263950541 h 54 HYPERLINK l _Toc263950542 5.3 換熱器的檢驗 PAGEREF _Toc263950542 h 55 HYPERLINK l _Toc263950543 第六章：冷凝器的三維造型 PAGEREF _Toc263950543 h 57 HYPERLINK l _Toc263950544 概述 PAGEREF _T

24、oc263950544 h 57 HYPERLINK l _Toc263950545 設(shè)計軟件的應(yīng)用 PAGEREF _Toc263950545 h 57 HYPERLINK l _Toc263950546 建模步驟 PAGEREF _Toc263950546 h 57 HYPERLINK l _Toc263950547 結(jié)論 PAGEREF _Toc263950547 h 62 HYPERLINK l _Toc263950548 致謝 PAGEREF _Toc263950548 h 63 HYPERLINK l _Toc263950549 參考文獻 PAGEREF _Toc263950549

25、 h 64第一章 緒 論本設(shè)計的目的和意義換熱器是為了實現(xiàn)物料之間熱量傳遞過程的一種設(shè)備。它是化工、煉油、動力、原子能和其他許多部門廣泛應(yīng)用的一種通用工藝設(shè)備。換熱器隨著使用目的的不同，可以分為：熱交換器、加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等。如何根據(jù)不同的工藝生產(chǎn)流程和生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)計出投資省，能耗低，傳熱系數(shù)高，維修方便的換熱器，對提高工藝設(shè)計水平具有十分重要的意義。管殼式換熱器是目前應(yīng)用最為廣泛的一種換熱設(shè)備，已作為一種標準換熱設(shè)備。這種換熱器的特點是易于制造，生產(chǎn)本錢較低，選用的材料范圍廣，換熱外表的清洗比擬方便，適應(yīng)性強，處理能力大，高溫和高壓下亦能應(yīng)用。與各種換熱器相比，主要優(yōu)點

26、是單位體積所具有的傳熱面積較大以及傳熱效果較好；此外，結(jié)構(gòu)簡單，操作彈性也較大等，因此在高溫、高壓和大型裝置上多采用管殼式換熱器。換熱設(shè)備的研究備受世界各國政府及研究機構(gòu)的高度重視，在全世界第一次能源危機爆發(fā)以來,各國都在下大力量尋找新的能源及在節(jié)約能源上研究新途徑。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)中，換熱器的投資約占總投資的3O 40 ，正因如此設(shè)計投資省，能耗低，傳熱系數(shù)高，維修方便的換熱器是大勢所趨，在研究投人大、人力資源配備足的情況下,一批具有代表性的高效換熱器和強化傳熱元件誕生，如板翅式換熱器、大型板殼式換熱器和強化沸騰的外表多孔管、T形翅片管、強化冷凝的螺紋管、鋸齒管等都得到了國際傳熱界

27、專家的首肯，社會效益非常顯著，大大緩解了能源的緊張狀況。換熱器既可是一種單獨的設(shè)備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可是某一工藝設(shè)備的組成局部，如氨合成塔內(nèi)的熱交換器。由于制造工藝和科學(xué)水平的限制，早期的換熱器只能采用簡單的結(jié)構(gòu)，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。隨著制造工藝的開展，逐步形成一種管殼式換熱器，它不僅單位體積具有較大的傳熱面積，而且傳熱效果也較好，長期以來在工業(yè)生產(chǎn)中成為一種典型的換熱器。 管殼式換熱器按結(jié)構(gòu)可分為固定管板、U形管、和浮頭式三種形式，三種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點，適應(yīng)于不同的場合。本設(shè)計根據(jù)工藝條件，制造時的難易程度，設(shè)備的經(jīng)濟性，現(xiàn)場存在的問題等各方面加以考慮

28、后，決定選用浮頭式結(jié)構(gòu)。本文主要介紹浮頭式冷凝器的設(shè)計。為此了解和掌握換熱器設(shè)計的根本方法和根底理論具有重要意義，通過設(shè)計，掌握通用設(shè)備設(shè)計的根本方法，培養(yǎng)獨立解決生產(chǎn)實際問題的能力設(shè)計任務(wù)、設(shè)計思想、設(shè)計特點設(shè)計任務(wù)浮頭式冷凝器的機械設(shè)計和Pro/E三維建模設(shè)計思想換熱器的設(shè)計，總的出發(fā)點，要滿足工藝過程所要求的功能并方便使用；要求滿足在運行中的平安可靠；要滿足經(jīng)濟性，包括材料的易于取得，便于制造，所用的材料及總的話費最小；機械設(shè)計要遵循有關(guān)的標準。設(shè)計特點本設(shè)計的亮點主要集中在機械設(shè)計和三維建模，運用輔助軟件給本設(shè)計增色添彩。換熱器是使熱量從熱流體傳遞到冷流程的設(shè)備，在煉油廠中，它的投資占

29、總投資的35%40%。在化工生產(chǎn)中，為了工藝流程的需要，往往要進行著各種不同的換熱過程，如加熱、冷卻、蒸發(fā)和冷凝等。換熱器就是用來進行這些熱傳遞過程的設(shè)備。通過這些設(shè)備，以便使熱量從溫高較高的流程傳遞給溫度較低的流體，以滿足工藝的需要。換熱器隨著使用目的的不同，換熱設(shè)備又有各種各樣的形式和結(jié)構(gòu)，包括熱交換器、冷卻器、蒸發(fā)器和再沸器等等。有時換熱器作為一個單獨的化工設(shè)備，有時那么把它作為某一工藝設(shè)備中的組成局部，如氨合成塔中的下部熱交換器、精餾塔底的再沸器和頂部的回流冷凝器或分凝器等。換熱器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用是十分廣泛的，任何化工生產(chǎn)工藝幾乎都是離不開它的。在換熱器設(shè)備中，應(yīng)用最廣泛的是管殼式換

30、熱器。目前這種換熱器被當作一種傳統(tǒng)的標準換熱器，在許多工業(yè)部門中被大量地使用。同時，在近代的許多化工過程中，如裂解，合成及聚合等，大都要求在高溫和高壓下進行，如高壓聚乙烯要求操作壓力高達250MPA左右；新“德士古制氫法要求操作溫度在7501500范圍。適應(yīng)性強，處理能力大，能承受高溫高壓等特點。換熱器作為節(jié)能設(shè)備之一，在國民經(jīng)濟中起到非常重要的作用。換熱器的結(jié)構(gòu)決定了換熱器的性能，一種性能能否發(fā)揮作用取決于設(shè)計者如何選擇合理結(jié)構(gòu)，任何一個場合都有適應(yīng)于這個場合特點的換熱結(jié)構(gòu)。在換熱設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的是管殼式換熱器。它具有選材范圍廣，換熱外表清洗比擬方便，適用性較強，處理能力大，能承受高溫和

31、高壓等特點。管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須考慮諸多因素，如：材料、壓力、溫度、壁溫差、結(jié)垢情況、流體性質(zhì)以及檢修與清理等。管殼式換熱器雖然在換熱效率、設(shè)備的體積和金屬材料的消耗量等方面不如其它新型的換熱設(shè)備，但它具有結(jié)構(gòu)鞏固、操作彈性大、可靠程度高、使用范圍廣等優(yōu)點，所以在各工程中仍得到普遍使用。管殼式換熱器在煉油、石油化工、醫(yī)藥、化工以及其它工業(yè)中使用廣泛，它適用于冷卻、冷凝、加熱、蒸發(fā)和廢熱回收等各個方面。管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須考慮很多因素，如材料、壓力、溫度、壁溫差、結(jié)垢情況、流體性質(zhì)以及檢修與清理等，通過各種因素的綜合考慮及比擬來選擇某一種適合的結(jié)構(gòu)形式。對同一種形式的換熱器，由于

32、各種條件不同，往往采用的結(jié)構(gòu)亦不相同。在工程設(shè)計中，按工藝特定的條件進行設(shè)計，以滿足工藝上的需要。管殼式換熱器把換熱管與管板連接，再用殼體固定。它的形式大致分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U形管殼式換熱器、外填料函式換熱器、填料函滑動管板式換熱器、釜式重沸器等幾種。根據(jù)介質(zhì)的種類、壓力、溫度、污垢和其它條件，管板與殼體的連接方式，換熱管的形式與傳熱條件，造價，維修檢查方便等情況，根據(jù)各種結(jié)構(gòu)形式的特點來選擇設(shè)計制造各種管殼式換熱器。為了要使傳熱效率提高、能耗下降，就必須了解管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)特點。下面著重介紹典型的管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)及使用特點。浮頭式換熱器浮頭式換熱器見圖1-1是由管箱、殼

33、體、管束、浮頭覆蓋、外頭蓋等零部件組成。 它的最大的特點是管板一端的管束可以自由浮動，在使用過程中由溫差膨脹而不受殼體約束，不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力，即其不受溫差應(yīng)力的困擾，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)浮頭密封困難，鍛件多，造價高。維修時可只更換管束，適用于管、殼程溫差大但工作壓力不超過10MPa的工況。它是在相同的殼體直徑下，布管數(shù)多，換熱面積增加。其優(yōu)點是： 管束可以抽出，以方便清洗管、殼程； 介質(zhì)間溫差不受限制； 可在高溫、高壓下工作，一般溫度 450 ，壓力 6.4 MPa； 可用于結(jié)垢比擬嚴重的場合； 可用于管程易腐蝕場合。缺點： 小浮頭易發(fā)生內(nèi)漏； 金屬材料耗量大，本錢高20%； 結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 防沖板

34、擋板 浮頭管板 鉤圈 支耳圖1-1 浮頭式換熱器固定管板式換熱器固定管板式換熱器見圖1-2是由管箱、殼體、管板、管子等零部件組成。其結(jié)構(gòu)較緊湊，排管較多，在相同直徑情況下面積較大，制造較簡單，但最后一道殼體與管板的焊縫無法無損檢測。其兩端管板，采用焊接方式與殼體連接固定，管程可分成多程，殼程也可分成雙程，規(guī)格范圍廣，故在工程中廣泛應(yīng)用。它適用于管、殼程溫差不大或管、殼程溫差大，但壓力不高，殼程介質(zhì)干凈或雖結(jié)垢，但通過化學(xué)清洗能去除的場合。在熱膨脹之差較大時，可在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，以減少因管、殼程溫差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。其優(yōu)點是： 傳熱面積比浮頭式換熱器大20%-30%； 旁路漏流較??； 鍛件使用較

35、少，本錢低20以上； 沒有內(nèi)漏。缺點： 殼體和管子壁溫差一般易小于等于50，大于50時應(yīng)在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)； 管板與管頭之間易產(chǎn)生溫差應(yīng)力而損壞； 殼程無法機械清洗； 管子腐蝕后造成連同殼體報廢，殼體部件壽命決定于管子壽命，故設(shè)備壽命相對較低； 不適用于殼程易結(jié)垢場合 防沖板 拉桿 折流板 分流割板 旁路擋板 帶法蘭管板 換熱管 殼體 圖1-2 固定管板式換熱器.U形管換熱器U形管換熱器見圖1-3)是由管箱、殼體、管束等零部件組成。它是將換熱管彎成U形，并將換熱管兩端固定在同一塊管板上，因此密封面較少。由于殼體與換熱管分開，管束可自由伸縮，可以不考慮熱膨脹。因U形管式換熱器僅有一塊管板，且無浮

36、頭，所以結(jié)構(gòu)簡單，造價比其它換熱器低。管束可以從殼體內(nèi)抽出，換熱管外壁便于清洗。但換熱管內(nèi)清洗困難，所以換熱管內(nèi)的介質(zhì)必須是清潔且不易結(jié)垢的物料。由于換熱管的結(jié)構(gòu)形式關(guān)系，換熱管的更換除外側(cè)一層外，內(nèi)部換熱管大局部不可能更換。管束中心局部存在空隙，所以流體易短路，影響傳熱效率。而且管板上排列的換熱管較少，結(jié)構(gòu)不緊湊。U形管的彎管局部曲率不同，換熱管長度不一致，因而物料分布不如固定管板換熱器均勻。換熱管因滲漏而堵死后，將造成傳熱面積的損失。U形管式換熱器一般用于高溫高壓的情況下。在殼程需要清洗的管束，那么要求采用正方形排列，管程為偶數(shù)程。殼程內(nèi)一般可按工藝要求設(shè)置折流板和縱向隔板等。折流板用于提

37、高換熱器的傳熱效率。縱向隔板是安裝在平行于換熱管方向的矩形平板，以增加殼側(cè)介質(zhì)流速。其優(yōu)點是： 管束可抽出來機械清洗； 殼體與管壁不受溫差限制； 可在高溫、高壓下工作，一般適用于溫度，壓力10MPa； 可用于殼程結(jié)垢比擬嚴重的場合； 可用于管程易腐蝕場合。缺點： 在管子的U形處易沖蝕，應(yīng)控制管內(nèi)流速； 管程不適用結(jié)垢較重的場合； 單管程換熱器不適用； 不適用于內(nèi)導(dǎo)流筒，故死區(qū)較大中間擋板 U型換熱管 內(nèi)導(dǎo)流筒 圖1-3 U形管換熱器 填料函式換熱器填料函式換熱器見圖1-4的管束可自由伸縮，殼程和管程都可以拆開清洗，結(jié)構(gòu)簡單，適用管、殼程溫差大工況。耐壓、耐溫及密封能力差，工作壓力不超過40MP

38、a，不宜處理易揮發(fā)、易燃、易爆、有毒及貴重介質(zhì)。圖1-4 填料函式換熱器釜式重沸釜式重沸器見圖1-5的殼體上部作為蒸汽空間，相當于 1塊理論塔盤，熱源由浮頭或形管束提供，適用場合為管殼程溫差大，壓力不受限制，塔底空間較小，汽化率 3 0 % 80 %，重沸器工藝介質(zhì)的液相作為產(chǎn)品或別離要求高，但安裝空間受限制。用作蒸汽發(fā)生器時，對蒸汽品質(zhì)要求不高圖1-5 釜式重沸器形第二章 材料的選擇及論證壓力容器，尤其中低壓的薄壁容器常用低碳鋼作結(jié)構(gòu)材料，其含碳量0.25%。低碳鋼有一定的強度、良好的塑性和加工工藝性，特別是焊接性能良好，雖然強度低了一點，但仍然能滿足一般壓力容器的要求，且價格低廉，因而得以

39、廣泛應(yīng)用。根據(jù)容器設(shè)計壓力，鋼板使用溫度，以及其他限制，介質(zhì)毒性、程度分級和易燃介質(zhì)劃分，?壓力容器平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?的規(guī)定等。壓力容器常用碳素鋼：鋼板：20R、Q235-B、Q235-C常用鋼管：10、20常用鍛件：20、35螺栓：A3、AY3、35壓力容器常用低合金鋼：鋼板：16MnR、15MnNiDR、15CrMoR、16MnDR、16MoR鋼管：16Mn、15MnV、16Mo鍛件：16Mn、15MnV螺栓：16Mn、40MnB、40MnVB、40Cr2.1壓力容器常用鋼板：16MnR、 20R、Q235-C16MnR是普通低合金鋼,是壓力容器常用鋼材，屬低合金鋼。此鋼在石油、化工總已經(jīng)

40、廣泛應(yīng)用與制造中、低壓容器，可比碳鋼節(jié)約鋼材20%30%。性能與20G412-540近似，抗拉強度為450-655稍強，伸長率為19-21%，比20G的大于24%差。16MnR鋼是屈服強度為340MPa級的壓力容器專用板，它具有良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能。磷、硫含量略低于普16Mn鋼，除抗拉強度、延伸率要求比普通16Mn鋼有所提高外，還要求保證沖擊韌性。此鋼一般以熱軋狀態(tài)供給，但隨著鋼板厚度的增加，鋼板的強度下降，韌性惡化，經(jīng)過正果處理，可以穩(wěn)定和改善機械性能。用于制造容器殼體和封頭的16MnR鋼板，當其厚度大于30mm時，應(yīng)在正火狀態(tài)下使用。它是目前我國用途最廣、用量最大的壓力窗口專用鋼板

41、。20R是在20鋼的根底上開展起來的，主要是對硫、磷等有害元素的控制更加嚴格，對鋼材的外表質(zhì)量和內(nèi)部缺陷的要求也比擬高。這類鋼強度低，塑性和可焊性較好，價格低廉，故常用于常壓或中、低壓容器的制造，也用作支座、墊板等零件的材料。Q235-C鋼碳的質(zhì)量分數(shù)低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強度。用于400以下受力不大的鋼結(jié)構(gòu)件、焊接構(gòu)件、機械零件、鍛件、緊固件等。板材可卷制設(shè)計壓力不大于2.5MPa的殼體、封頭、補強圈。其鍛件可制造PN2.5MPa的管法蘭。一般在熱軋狀態(tài)下使用，必要時可進行900930正火，滲碳件在900930滲碳，再經(jīng)780800淬火鹽水或堿水，180240回火，焊接性能良好

42、。用于殼體時，鋼板厚度不大于30mm。常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。通過對以上材料的分析，圓筒和支持板、折流板、旁路擋板、拉桿、螺母、滑板的材料選用Q235-C，封頭采用16MnR。2.2 壓力容器常用鋼管：10、20、16Mn10號鋼是一種極軟的低碳鋼，其特點是強度硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的沖壓、彎曲和拉延性能，無回火脆性傾向，在冷狀態(tài)下可以模壓和冷卷成型。此鋼具有極好的可焊性，可以用任何方法進行焊接，焊前和焊后不必進行熱處理。鋼材經(jīng)正火或冷狀態(tài)下的切削性較退火狀態(tài)為優(yōu)。此鋼用于各種承力不大，要求韌性高的零件或焊接件。它一般

43、用作墊圈、拉桿、卡頭、墊片、鉚釘。20號鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼，冷擠壓、深談淬硬鋼，它的強度較10號鋼高，其塑性、韌性和焊接等工藝性能都很好，在化工設(shè)備和壓力容器中應(yīng)用很廣泛。鋼材的品種有鋼板、鋼管和鍛件。制造工藝及性能：始鍛溫度12001280，終鍛溫度800850，鍛后小件空冷，大件堆冷。該鋼強度低，淬透性極低，韌性、塑性和焊接性均好，低溫冷脆傾向小?？估瓘姸葹?53-500MPa，伸長率24%。通常用于中小型鍛件和鋼管，使用溫度為-20475。常應(yīng)用于制造容器、接管和人、手孔法蘭及法蘭蓋，整體補強鍛件，換熱器管板、換熱管等。16Mn為345MPa級低合金結(jié)構(gòu)鋼，是我國低合金鋼中使用最廣泛、

44、生產(chǎn)量最大的鋼種之一。這種鋼具有良好的綜合機械性能和工藝性能，和A3、15鋼相比，除具有同樣好的塑性與焊接性以外屈服強度可提高50%左右，耐大氣腐蝕能力約提高2035%以及更高的低溫沖擊韌性。但其缺口敏感性較碳鋼為大，在有缺口存在的情況下，疲勞強度要稍低于A3鋼，且易產(chǎn)生裂紋，在加工時應(yīng)予注意。這類鋼一般以熱軋狀態(tài)供給，但隨著鋼板厚度增加，鋼板強度下降，韌性惡化，經(jīng)過正火處理，可以改善鋼材塑性、低溫沖擊韌性和冷壓成型等加工性能。因之，當鋼板厚度大于30mm時，應(yīng)在正火狀態(tài)使用。綜合以上各種材料，鋼管采用20號鋼，包括換熱管、定距管、擋管、接管均采用此材料。2.3壓力容器常用鍛件：16Mn、15

45、MnV、20、3515MnV是390MPa級的低合金。這種鋼是在16Mn鋼的根底上，參加少量釩而開展起來的。與16Mn相比，由于釩的強化作用，使強度級別有所提高，且在520時有一定的熱強性能。鋼的焊接性能良好，但缺口敏感性和失效敏感性比16Mn大，冷加工變形性能也較差。所以，在較大冷變形后，應(yīng)進行消除應(yīng)力熱處理。35鋼為中碳鋼，其強度、硬度均較低碳鋼為高，塑性、韌性仍較好。焊接性能與實際含碳量有關(guān)，含碳量為下限時，焊接性尚好，含碳量到達上限時，那么焊接行不良。冷塑性變形性能較好，可在冷態(tài)下進行沖壓和局部鍛粗。鋼的淬透性低。截面大于50mm時，調(diào)質(zhì)狀態(tài)在正火狀態(tài)的機械性能相近，故截面較大零件常以

46、正火作為最終熱處理。對綜合性能要求不高的零件，也可在熱軋狀態(tài)下使用。此鋼一般不作焊接件，在一般機械制造業(yè)中通常用作截面較小承受負荷較大的零件，如曲軸、連桿等，也可用作不經(jīng)熱處理而負荷不大的各種緊固件。在壓力容器中，此鋼的中、小型鍛件可用作換熱器管板，在正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)下用作螺栓等。大型鍛件已廣泛用作合成氨工業(yè)中高壓設(shè)備如氨合成塔等的頂蓋、盲板等。GB151-99有關(guān)鍛件的規(guī)定，管板、平板采用碳素鋼和低合金鋼鍛件時，除另有要求外，一般按JB755-85?壓力容器鍛件技術(shù)條件?規(guī)定的級選用。綜上所述，管板、鉤圈、法蘭均采用16Mn鍛件。2.4壓力容器常用螺栓：16Mn、40MnB、40MnVB、40

47、Cr40mnvB的使用溫度：-20450。此鋼綜合性能比40Cr、45Cr鋼好，由于同時有少量的釩和硼，故有良好的淬透性，高的強度、塑性、韌性和較小的過熱敏感性、冷拔、切削、滾絲、攻絲、都有滿意的工藝性能，在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用?？捎米鲏毫θ萜鞣ㄌm、管法蘭螺栓用鋼。螺母配套用35、30Mn、40Mn。用以取代40Cr、40CrNi鋼制造重要調(diào)質(zhì)零件，如軸、齒輪等，因此螺栓選用40MnVB、螺母采用40Mn。螺栓采用40MnVB，螺母采用40Mn。1.5墊片可用材料為：有耐油橡膠石棉板、石棉、金屬帶、鋁、10等，介質(zhì)是水、鹽、空氣、煤氣、蒸汽、液罐、惰性氣體等的就采用橡膠石棉墊片、纏繞式墊片、金屬包橡

48、膠石棉片，例如：XB-200橡膠石棉板、金屬帶、石棉、10、0Cr18Ni9、橡膠石棉板；介質(zhì)為烴類化合物烷烴、芳香烴、環(huán)烷烴、烯烴、氫氣和有機溶劑甲醇、乙醇、苯、酚糠醛、氨的，根據(jù)壓力、溫度要求的不同，采用耐油橡膠石棉板墊片、纏繞式墊片、金屬包橡膠石棉墊片等。因為浮頭等內(nèi)部連接用的墊片，不宜用非金屬軟墊片；易燃、易爆、有毒、滲透性強的介質(zhì)，宜選用纏繞式墊片或金屬包橡膠石棉板。綜合各種情況，固定管板端密封的墊片采用耐油橡膠石棉板；浮頭管板端密封的墊片采用0Cr18Ni9加石棉板第三章 換熱器結(jié)構(gòu)選擇及論證設(shè)計的根本條件及設(shè)計依據(jù)設(shè)計條件： 管 程 殼 程 介 質(zhì)： 軟水 冷卻水 設(shè)計壓力： 0

49、.65 MPa 0.65 MPa 設(shè)計溫度： 100 50 焊縫系數(shù)： 0.85 0.85 腐蝕余量： 0 1.0 換熱面積： 27.6 設(shè)計依據(jù)：GB1511999?鋼制管殼式換熱器?和GB1501998?鋼制壓力容器?以及其他有關(guān)標準3.2 換熱器整體結(jié)構(gòu)型式及特點此換熱器為浮頭式冷凝器。浮頭式換熱器中，兩端管板中只有一端與殼體固定，另一端可相對殼體自由移動，稱為浮頭。浮頭由浮動管板、鉤圈和浮頭端蓋組成，是可拆連接，管束可從殼體內(nèi)抽出。管束與殼體的熱變形互不相約束，因而不會產(chǎn)生熱應(yīng)力。它的特點是管間和管內(nèi)清洗方便，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價比固定管板式換熱器高，設(shè)備笨重，材料消耗量

50、大，且浮頭端蓋在操作中無法檢查、制造時對密封要求較高。使用于殼體和管束之間壁溫差較大或殼稱介質(zhì)易結(jié)垢的場合換熱設(shè)備有多種多樣的形式，每種結(jié)構(gòu)形式的換熱設(shè)備都有其本身的結(jié)構(gòu)特點和工作特性，有些結(jié)構(gòu)形式，在某種情況下使用是好的，但是，在另外的情況下，卻不太適宜，或根本不能使用。只有熟悉和掌握這些特點，并根據(jù)生產(chǎn)工藝的具體情況，才能進行合理的選型和正確的設(shè)計。換熱器選型時需要考慮的因素很多，主要是流體的性質(zhì)；壓力、溫度及允許壓力降的范圍；對清洗、維修的要求：材料價格；使用壽命等。根據(jù)管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)特點，可分為固定管板式、浮頭式、U型管式、填料函式和釜式重沸器五類。本設(shè)計管程走軟水殼程走冷卻水，故

51、根據(jù)設(shè)計任務(wù)和設(shè)計條件，本設(shè)計的換熱器結(jié)構(gòu)形式選擇浮頭式換熱器。浮頭式換熱器的特點：換熱器中的一塊管板通過螺栓夾緊在殼體法蘭和管箱法蘭之間，另一塊管板能沿軸向自由移動，當管束與殼體受熱伸長不等時，兩者互不牽制，因而不會產(chǎn)生溫差應(yīng)力，管束可以抽出便于清洗管子內(nèi)外外表的污垢。浮頭局部由浮頭管板、溝圈和浮頭端蓋組成，為可拆結(jié)構(gòu)，便于制造、安裝和檢修，但浮頭端蓋部件在操作中無法檢查，所以在制造和安裝時要特別注意它的密封性能，以免發(fā)生內(nèi)漏。浮頭式換熱器整個結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜，金屬消耗量大，造價比固定管板式高20%左右。但由于具備上述特點，適用于管、殼壁溫差較大和介質(zhì)易結(jié)垢需要清洗的場合，因此石油化工系統(tǒng)裝置中

52、有大量的應(yīng)用。管箱管箱的作用是把內(nèi)管道來的管程流體分布到各傳熱管和把管內(nèi)流體聚集在一起送出換熱器，在多管程換熱器中，管箱還起到改變流體流向的作用。無論哪種管箱，其管箱的最小內(nèi)側(cè)深度應(yīng)當滿足這樣的要求；使連接雙程間流體流動的橫截面至少大于或等于單管程通過的截面。(GB 151-1999)選前端管箱管箱形式為：B型封頭管箱見圖3-1 圖3-1 B型封頭管箱這種管箱用于單程或多程管箱，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，適合高壓，清潔介質(zhì)，可省掉一塊造價高的盲板、法蘭和十幾對螺栓，且橢圓封頭受力情況要比平端蓋好得多，缺點是檢查管子和清洗管程時必須拆下連接管道和管箱。但這種型式用得最多。由于本浮頭式換熱器采用鉤

53、圈式浮頭，選后端箱管箱形式為：S型封頭管箱,它的主要目的是保護浮頭式換熱器的結(jié)構(gòu)。后端封頭后端結(jié)構(gòu)采取封頭形式，這樣可以減小本錢，防止泄漏。化工容器上常用的封頭形式有半球型、橢圓型、無折邊球型、球冠型封頭、錐型和平板蓋。各種封頭的比擬與后端封頭形式的選擇在直徑、壁厚和工作壓力相同的條件下，半球型封頭的應(yīng)力最小值與薄膜應(yīng)力相等，而且沿經(jīng)線是均勻分布的。如果壁厚相等的筒體連接，邊沿附近的最大應(yīng)力與薄膜應(yīng)力并無明顯不同。故從受力角度看，半球型封頭是最理想的結(jié)構(gòu)形式。但缺點是深度大，直徑小時，整體沖壓困難，大直徑采用分辨沖壓、拼焊工作量也較大，故其本錢高。半球型封頭常用在高壓容器上。橢圓型封頭的應(yīng)力情

54、況，不如半球型封頭均勻，但比碟型封頭好。橢圓型封頭從薄膜應(yīng)力來分析，沿經(jīng)線是變化的，在以封頭中心為中心的0.8個內(nèi)徑范圍外處應(yīng)力最大。當，與壁厚相等的筒體連接時，橢圓型封頭可以到達與筒體等強度。且橢圓型封頭深度較半球型封頭小得多，易于沖壓成型，是目前中、低壓容器應(yīng)用最廣泛的封頭之一。碟型封頭在強度上的最大缺點在于具有較小的折邊半徑。這一折邊區(qū)的存在使得封頭的經(jīng)線不連續(xù)，以至使該處產(chǎn)生較大的經(jīng)向彎曲應(yīng)力和洲鄉(xiāng)應(yīng)力。當俞小，那么折邊區(qū)的這些應(yīng)力就越大，因而有可能發(fā)生周向裂紋，也可能產(chǎn)生周向褶皺。碟形封頭當 時，即成為球冠形封頭，它是局部球面與筒體直接連接，因而結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，常用做容器中兩獨立

55、受壓室的封頭，也可用作端蓋。錐型封頭有利于流體的均勻分布和排料，一般應(yīng)用于立式容器中。綜上所述，由設(shè)計條件可知，設(shè)計壓力較小，選取球冠形封頭較適宜。管束的分程在設(shè)計中，如果采用多管程，那么需要在管箱中安裝分程隔板。分程時，應(yīng)使用各程管子數(shù)目大致相等，隔板形式要簡單，密封長度要短。為使制造、維修和操作方便，一般采用偶數(shù)管程。但程數(shù)不宜太多，否那么隔板本身將占去相當大的布管用面積，而且在殼程中形成許多旁路，影響傳熱。隨著程數(shù)的增加，換熱器的傳熱效率下降且與錯流傳熱接近。根據(jù)設(shè)計的根本條件和實際的生產(chǎn)需求，查GB 151-1999圖15，本設(shè)備采用2管程。管束分程方法常用平行和T形方式。管箱中隔板形

56、式與介質(zhì)的流通順序見下表隔板形式與流通順序表3-1管程數(shù)2流動順序管箱隔板分程隔板的布置在換熱器中，不管是管內(nèi)還是管外的流體，要提高它們的傳熱系數(shù)，通常是采用設(shè)置隔板的方法來增加程數(shù)以提高流速來實現(xiàn)其目的的。分程隔板應(yīng)采用與封頭、管箱同等材料，除密封面外，應(yīng)滿焊于管箱上。在設(shè)計時要求管箱隔板的密封面與法蘭密封面，管板密封面與分程槽面必須處于同一基面。由GB151-1999的表6可查的：分程隔板的最小厚度/mm表3-2公稱直徑DN隔板最小厚度碳素鋼及低合金鋼高合金鋼600866001200108120014103.3.5換熱管換熱管規(guī)格確實定換熱管的管子構(gòu)成換熱器的傳熱面，管子的大小尺寸和形狀對

57、傳熱有很大的影響，當采用小直徑管子，換熱器單位體積的換熱面積大些，設(shè)備較緊湊，單位傳熱面積的金屬消耗少，傳熱膜系數(shù)也高，但制造麻煩，且小管子容易結(jié)垢，不易機械清洗。大直徑的管子用于粘性大或污濁的流體，小直徑的管子用于清潔的流體。查GB 151-1999的表12，換熱管的公稱直徑的規(guī)格有10mm、12mm、14mm、16mm、19mm、20mm、22mm、25mm、30mm、32mm、35mm、38mm、45mm、50mm、55mm、57mm。綜合各種條件，選擇25S32mm, 分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距為Sn44mm。管子采用光管，因為它的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，傳熱可以滿足要求。換熱管長度一般有

58、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0、12.0m。本設(shè)計選擇。換熱管的排列方式傳熱管在管板上的排列有四種根本形式，即正三角形，正四邊形，轉(zhuǎn)角正三角形、轉(zhuǎn)正四邊形。如以下圖2a正三角形排列 b轉(zhuǎn)角三角形排列 c正方形排列 d轉(zhuǎn)角正方形排列 圖3-2 管板排列方式三角形排列最為普遍，其在同一直徑管板面積上可排最多的換熱管數(shù)。其用于殼程介質(zhì)較清潔，換熱管外不需清洗。當需對換熱管外清洗時，那么需采用正方形排列，其最小清洗通道應(yīng)不小于6毫米。正三角形排列和轉(zhuǎn)角正方形排列時，流體在垂直流向折流板缺口時正對換熱管，(見圖3-2)(a)、(d)，沖刷換熱管外外表，提高換熱效果

59、。同時此二排列方式較轉(zhuǎn)角三角形排列和正方形排列的流體流道截面較小，有利于提高流速，有利提高換熱效率。此外還有同心圓排列方法，這種排列萬法較緊湊，在換熱直徑較小時排管數(shù)比三角形排列法的管數(shù)要多，其優(yōu)點是在靠近殼體的地方布管均勻，介質(zhì)不易走短路，但無論采用哪種排列方法，其最外圈換熱管的外壁與殼體內(nèi)壁間的距離不應(yīng)小于換熱管外徑的1/4，且不小于810mm。換熱管中心距一般不小于1.25倍的換熱管外徑，這是保證管間小橋在脹管時有足夠的強度。當采用焊接方式時，管間距可以小一些。根據(jù)GB151-1999圖15選管束2管程轉(zhuǎn)角正方形流動，換熱管的排列形式采用轉(zhuǎn)角正方形排列。在管板上布管并確定換熱管數(shù)量根據(jù)任

60、務(wù)書給的面積初算換熱管根數(shù) 取N=120根 3-1殼體內(nèi)徑根據(jù)GB151-1999圖15選管束2管程轉(zhuǎn)角正方形流動，換熱管的排列形式采用轉(zhuǎn)角正方形排列。根據(jù)GB151-1999表12選換熱管中心距S32mm，分程隔板槽兩側(cè)相鄰管中心距為Sn44mm。2管程時管板利用率。故管箱內(nèi)徑，取=500mm布管限定圓 根據(jù)GB 151-1999表3-3、表3-4和表3-5 如以下圖 表3-3換熱器形式固定管板式、U型管式浮 頭 式布管限定圓直徑表3-44 表3-537005b其值按表14選取其值按表15選取 本設(shè)計采用浮頭式即 取 mm mm 布管流程本設(shè)計的換熱器管排列方式是轉(zhuǎn)正四邊形，換熱管的外徑選擇