冷凝器的选型及工艺计算毕业设计
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⑩接管。换热器接管选用无缝钢板。蒸汽进口焊接连接，压力表口采用螺纹
连接，其余为法兰连接，法兰标准为 HGT 20592—2009，法兰类型为板式平焊 （PL），法兰密封面为头面（RF），法兰公称压力均为 16bar。采用补偿圈结构 进行开孔不强。
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3.强度与稳定性计算
3.1 壳程圆筒厚度计算
已知条件:
⑨支座。卧式换热器多采用鞍式支座，立式换热器可采用耳式支座，大型立
式换热器也可采用裙座支座承。当采用耳式支座，公称直径 DN≤800mm 时，应 至少安装 2 个支座，且对称布置；工程直径 DN>800mm 时，应至少安装 4 个支 座，均匀布置。当选用鞍式支座时，支座在换热器上的布置按下列原则确定（其 中个参数代号如图 5-15 所示）
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图2-3 卧式换热器鞍座安装位置 1.当 L≤3000mm 时，取 LB=（0.4~0.6）L； 2.当 L>3000mm 时，取 LB=（0.5~0.7） 3.尽量使 LC 和 L′相近。 换热器采用鞍式支座，型号为“BI 1000JBT 4712.1—2007”，固定式和滑动式 支： 座各一个，固定式支座安装在靠近冷却水进口端，两支座距离为 1700mm，支 座螺栓孔中心矩管板密封面 650mm。
2.105m2 冷凝器的选型及工艺设计
2.1 冷凝器设计示列
已知一卧式固定管板式换热器的工艺条件如下：换热器工程直径为 1000mm，换 热管长度 3000mm，换热面积 105m2;壳程价质为二次蒸汽，轻微腐蚀，操作压力 20Kpa（绝压），工作温度 60C0，；管程价质为冷却水，操作压力 0.4Mpa，工作度 32~38C0，双管程，换热管规格为 25mm×2mm,换热管间距 36mm，数量 545 根，材料 0Cr8Ni9；蒸汽进口管 377mm×8mm，冷凝水出口管 57mm，冷却 水进，出口管均为 219mm×6mm。
筒体内径 —— Di 1000mm
工作压力—— P 0.08Mpa
工作温度—— t 60C0 材料——0Cr18Ni19
筒体长度 ——L=3000mm
设计参数： 设计压力—— P 0.1Mpa
通体计算长度——L=3000mm Rel 205Mpa
设计温度—— t 60C0 腐蚀裕量—— C2 0
⑧管箱。管箱法兰选用容器法兰，规格为“RE 1000—0.6 JBT4701—
2000”。封头选用标准椭圆形封头，规格为“EHA 1000×8 JBT4746—2002”。 管箱接管采用径向接管，前端管箱开设冷却水进，出口管，后端管箱上不开设 34′′压力表接口，下部开设 DN25 排净口。前端管箱筒节长度 500mm，后端管 箱筒节长度 260mm。
3.1.1 筒体厚度
圆筒承受外压，故需进行稳定性计算。圆筒名义厚度取值为表 5-2 规定的最小厚 度 6mm，取钢板厚度负偏差 C1 0.6mm ,则筒体有效厚度为
e 6 0.6 5.4(mm)
筒体外直径
D0 1000 2 6 1012 (mm)
D0 e 187.4, L D0 2.96 由 GB150 表 6-2 查得，A=0.00017。查 GB150 图 6-7，得 E=1.91×105Mpa,A 直落在曲线的直线段上，所以
⑤换热管与管板的连接。换热管与管板的连接采用焊接结构，其中
L1=2mm，L3=2mm。
⑥支持板。换热器的壳程为蒸汽冷凝，不需折流板，但考虑到到换热管的支
撑，姑设置支持板。换热管无支撑最大跨距为 1850mm,因此换热管至少需要 3 块儿支持板。本设计采用 3 块儿支持板，弓形缺口，垂直左右布置，缺口高度为 25%筒体内直径。
2.2 冷凝器结构设计 ①材料选择。根据换热器的工作状况及价质特性，壳程选用 0Cr18Ni9，管
程选用 Q235B，管板选用 0Cr18Ni9。
②换热管。换热管是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热
量的交换。选用较高等级换热管，管束为Ｉ级管束。 换热管的选择
排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。
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图2-1 拉杆结构型式
这里我们选用拉杆定距管结构。 拉杆的尺寸 拉杆的长度 L 按实际需要确定，拉杆的连接尺寸由图 4-7-2 和表 4-7-1 确定。
图2-2 拉杆连接尺寸 拉杆的位置 拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘，对于大直径的换热器，在布管区内或 靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，任何折流板不应少于3个支承点。 定距管尺寸 定距管的尺寸，一般与所在换热器的换热管规格相同。对管程是不锈钢，壳 程是碳钢或低合金钢的换热器，可选用与不锈钢换热管外径相同的碳钢管作定距 管。定距管的长度，按实际需要确定。
图2-1换热管排列方式
各种排列方式的优点： 正方形排列：易清洗，但给热效果差； 正方形错列：可提高给热系数； 等边三角形：排列紧凑，管外湍流程度高，给热系数大。 换热管与管板的连接方式有强度焊、强度胀以及胀焊并用。 强度胀接主要适用于设计压力小≤4.0Mpa；设计温度≤300℃；操作中无剧 烈振动、无过大的温度波动及无明显应力腐蚀等场合。 除了有较大振动及有缝隙腐蚀的场合，强度焊接只要材料可焊性好，它可用 于其它任何场合。 胀焊并用主要用于密封性能要求较高；承受振动和疲劳载荷；有缝隙腐蚀； 需采用复合管板等的场合。
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③管板。管板选用兼作法兰结构，管板密封面选用 JBT4701 标准中的突面密
封面。换热管在管板上的排列采用正三角形排列，分程隔板两侧换热管中心距取 44mm，实际排列 548 跟换热管。
④Байду номын сангаас成隔板与分程隔板槽。分成隔板厚度 10mm，开设 6mm 泪孔；
分成隔板槽宽 12mm，深度 4mm；垫片材料为石棉橡胶板，厚度为 3mm。
⑦拉杆与拉杆孔。选用 8 根 16mm 拉杆，拉杆与管板采用用螺纹连接。
拉杆两端螺纹为 M16 拉杆孔深度为 24mm． 定距管及拉杆的选择
拉杆常用的结构型式有： a. 拉杆定距管结构，见图4-7-1（a）。此结构适用于换热管外径 d≥19mm 的管 束且 l2>La（La 按表4-5-5规定） b. 拉杆与折流板点焊结构，见图4-7-1（b）。此结构适用于换热管外径 d≤14mm 的管束且 l1≥d； c. 当管板较薄时，也可采用其他的连接结构。
连接，其余为法兰连接，法兰标准为 HGT 20592—2009，法兰类型为板式平焊 （PL），法兰密封面为头面（RF），法兰公称压力均为 16bar。采用补偿圈结构 进行开孔不强。
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3.强度与稳定性计算
3.1 壳程圆筒厚度计算
已知条件:
⑨支座。卧式换热器多采用鞍式支座，立式换热器可采用耳式支座，大型立
式换热器也可采用裙座支座承。当采用耳式支座，公称直径 DN≤800mm 时，应 至少安装 2 个支座，且对称布置；工程直径 DN>800mm 时，应至少安装 4 个支 座，均匀布置。当选用鞍式支座时，支座在换热器上的布置按下列原则确定（其 中个参数代号如图 5-15 所示）
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图2-3 卧式换热器鞍座安装位置 1.当 L≤3000mm 时，取 LB=（0.4~0.6）L； 2.当 L>3000mm 时，取 LB=（0.5~0.7） 3.尽量使 LC 和 L′相近。 换热器采用鞍式支座，型号为“BI 1000JBT 4712.1—2007”，固定式和滑动式 支： 座各一个，固定式支座安装在靠近冷却水进口端，两支座距离为 1700mm，支 座螺栓孔中心矩管板密封面 650mm。
2.105m2 冷凝器的选型及工艺设计
2.1 冷凝器设计示列
已知一卧式固定管板式换热器的工艺条件如下：换热器工程直径为 1000mm，换 热管长度 3000mm，换热面积 105m2;壳程价质为二次蒸汽，轻微腐蚀，操作压力 20Kpa（绝压），工作温度 60C0，；管程价质为冷却水，操作压力 0.4Mpa，工作度 32~38C0，双管程，换热管规格为 25mm×2mm,换热管间距 36mm，数量 545 根，材料 0Cr8Ni9；蒸汽进口管 377mm×8mm，冷凝水出口管 57mm，冷却 水进，出口管均为 219mm×6mm。
筒体内径 —— Di 1000mm
工作压力—— P 0.08Mpa
工作温度—— t 60C0 材料——0Cr18Ni19
筒体长度 ——L=3000mm
设计参数： 设计压力—— P 0.1Mpa
通体计算长度——L=3000mm Rel 205Mpa
设计温度—— t 60C0 腐蚀裕量—— C2 0
⑧管箱。管箱法兰选用容器法兰，规格为“RE 1000—0.6 JBT4701—
2000”。封头选用标准椭圆形封头，规格为“EHA 1000×8 JBT4746—2002”。 管箱接管采用径向接管，前端管箱开设冷却水进，出口管，后端管箱上不开设 34′′压力表接口，下部开设 DN25 排净口。前端管箱筒节长度 500mm，后端管 箱筒节长度 260mm。
3.1.1 筒体厚度
圆筒承受外压，故需进行稳定性计算。圆筒名义厚度取值为表 5-2 规定的最小厚 度 6mm，取钢板厚度负偏差 C1 0.6mm ,则筒体有效厚度为
e 6 0.6 5.4(mm)
筒体外直径
D0 1000 2 6 1012 (mm)
D0 e 187.4, L D0 2.96 由 GB150 表 6-2 查得，A=0.00017。查 GB150 图 6-7，得 E=1.91×105Mpa,A 直落在曲线的直线段上，所以
⑤换热管与管板的连接。换热管与管板的连接采用焊接结构，其中
L1=2mm，L3=2mm。
⑥支持板。换热器的壳程为蒸汽冷凝，不需折流板，但考虑到到换热管的支
撑，姑设置支持板。换热管无支撑最大跨距为 1850mm,因此换热管至少需要 3 块儿支持板。本设计采用 3 块儿支持板，弓形缺口，垂直左右布置，缺口高度为 25%筒体内直径。
2.2 冷凝器结构设计 ①材料选择。根据换热器的工作状况及价质特性，壳程选用 0Cr18Ni9，管
程选用 Q235B，管板选用 0Cr18Ni9。
②换热管。换热管是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热
量的交换。选用较高等级换热管，管束为Ｉ级管束。 换热管的选择
排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。
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图2-1 拉杆结构型式
这里我们选用拉杆定距管结构。 拉杆的尺寸 拉杆的长度 L 按实际需要确定，拉杆的连接尺寸由图 4-7-2 和表 4-7-1 确定。
图2-2 拉杆连接尺寸 拉杆的位置 拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘，对于大直径的换热器，在布管区内或 靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，任何折流板不应少于3个支承点。 定距管尺寸 定距管的尺寸，一般与所在换热器的换热管规格相同。对管程是不锈钢，壳 程是碳钢或低合金钢的换热器，可选用与不锈钢换热管外径相同的碳钢管作定距 管。定距管的长度，按实际需要确定。
图2-1换热管排列方式
各种排列方式的优点： 正方形排列：易清洗，但给热效果差； 正方形错列：可提高给热系数； 等边三角形：排列紧凑，管外湍流程度高，给热系数大。 换热管与管板的连接方式有强度焊、强度胀以及胀焊并用。 强度胀接主要适用于设计压力小≤4.0Mpa；设计温度≤300℃；操作中无剧 烈振动、无过大的温度波动及无明显应力腐蚀等场合。 除了有较大振动及有缝隙腐蚀的场合，强度焊接只要材料可焊性好，它可用 于其它任何场合。 胀焊并用主要用于密封性能要求较高；承受振动和疲劳载荷；有缝隙腐蚀； 需采用复合管板等的场合。
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③管板。管板选用兼作法兰结构，管板密封面选用 JBT4701 标准中的突面密
封面。换热管在管板上的排列采用正三角形排列，分程隔板两侧换热管中心距取 44mm，实际排列 548 跟换热管。
④Байду номын сангаас成隔板与分程隔板槽。分成隔板厚度 10mm，开设 6mm 泪孔；
分成隔板槽宽 12mm，深度 4mm；垫片材料为石棉橡胶板，厚度为 3mm。
⑦拉杆与拉杆孔。选用 8 根 16mm 拉杆，拉杆与管板采用用螺纹连接。
拉杆两端螺纹为 M16 拉杆孔深度为 24mm． 定距管及拉杆的选择
拉杆常用的结构型式有： a. 拉杆定距管结构，见图4-7-1（a）。此结构适用于换热管外径 d≥19mm 的管 束且 l2>La（La 按表4-5-5规定） b. 拉杆与折流板点焊结构，见图4-7-1（b）。此结构适用于换热管外径 d≤14mm 的管束且 l1≥d； c. 当管板较薄时，也可采用其他的连接结构。