列管式换热器结构设计

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4.接管位置最小尺寸 带补强圈 无补强圈
如图
L1≥B/2+（b-4）+C； L1≥ d0/2+（b-4）+C；
管箱接管最小尺寸见图4-17按下式估算： 带补强圈 L2≥B/2+hf+C； 无补强圈 L2≥ d0/2+ hf+C
5、接管法兰的要求： （1）凹凸或榫槽密封面的法兰，密封面向下，一般 应设计成凸面或榫面，其他朝向，则设计成凹面或榫 面。
2、弓形折流板排列方式确定 （1）水平切口（图a、b，缺口上下布置） （2）垂直切口（图c，缺口左右布置） （3）倾斜切口（图4-5a，缺口倾斜布置） （4）双弓形缺口与双弓形板交替（图4-5b）
3、折流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与壳程间隙
折留板与壳程间隙依据制造安装调节，在保证顺利装
入的前提下，越小越好，一般浮头式和U型管式换热器 可允许比固定管板式大1mm，折流板外圆直径和下偏差 见表4-2。
平行于传热管的纵向隔板。如图4-2
防止短路的方式： 如图4-3所示： (a)为隔板直接与筒体内壁焊接，但必须考虑 到焊接的可能性；
（b）纵向隔板插入导向槽中；
(c)、(d)分别是单双向条形密封，防止间隙短 路，对于需要将管束经常抽出清洗者，采用此结构。
管板与隔板的连接形式
如图
(a)为隔板与管板焊接， (b)是隔板用螺栓联接在焊于管板的角铁上的可 拆结构.
3、分割流板
在壳体上有对称的两个进口及一个出口时，如图中
J型壳体
二 折流板或支撑板
几种常见的折流板形式见图4-5所示
1、弓形折流板的主要几何参数
弓形折流板引导流体以垂直方向横穿过管束，
能提供高度的湍动和良好的传热，主要几何参数是 切口尺寸h和挡板间距B.
在上述原则下确定的尺寸不是绝对的，应考虑制造、安 装及实际情况进行圆整及调节为适用于工程上尺寸。
第三章 列管换热器结构设计
目录 第一节 列管式换热器零部件的工艺结构设计 第二节 列管式换热器机械结构设计 第三节 其他结构设计 第四节 列管式换热器机械设计
第五节 设计示例
第一节 列管式换热器零部件的工艺结构设计
一、分程隔板
在换热器中，要提高流体的给热系数，常采用
隔板来增加程数以提高流体速度。
面外，应满焊于管箱上。设计时要求管箱隔板的密封面与 管箱法兰密封面，管板密封面与分程槽面必须处于同一基
准面。
（2）分程隔板厚度及有关尺寸 当承受脉动流体或隔板压差很大时，隔板的厚度应适 当增厚,当厚度大于10mm的分程隔板，在距端部15mm处开 始削成楔形，使端部保持10mm。
2、纵向隔板
在壳侧介质流量较小的情况下，在壳程内安装一
防冲板的安装形式（图4-15）
五、接管
1、接管的一般要求： （1）接管不应凸出壳体内表面
（2）接管应尽量沿径向或轴向布置
（3）设计温度在3000C以上时， （4）用整体法兰。对利用接管仍不能放气和排液，应设置 放气口 （5）操作允许时，接管与外部管线的连接也可采用焊接。
（6）必要时可设置温度计接口、压力表及液面计接口。
2、防冲板
（1）防冲板的用途及其设置条件 用途： 为了防止壳程物料进口流体对换热管表面的直接冲刷， 引起侵蚀及振动。
设置条件：
对有腐蚀或磨蚀的气体和蒸汽应设置防冲板。 对于流体物料，当其值超过下列值，设置防冲板。 ① 非腐蚀、非磨蚀的单相流体ρv2>2230kg/m.s2 ② 其他流体、包括沸点下的流体，其中 ρv2>740kg/m.s2
1、切口高度h按20%（或25%）Di确定后还考虑折流板制造
中，可能产生的管口变形。 2、间距B=（1/5～1）Di之间确定、从最小50mm起按50mm， 100mm，200mm，300mm，450mm，600mm圆整。
3、由工艺条件决定管内流体给热系数αi很小而管外 α0又很大时，这时就没有必要通过减少间距B来提 高壳程的给热系数α0 4、折流板一般应使靠近管板的第一块或最后一块折 流板尽可能靠近壳程进、出口接管，靠近管板的折 流板与管板间距离如图4-7所示:
任意两Ⅳ±1.00mm。 （3）管孔加工 折流板上管孔加工后两端必须倒角0.5×450
6、支持板 换热器壳程介质有相变时，无需设置折流板； 换热器无支承跨距超过表4-6规定时，应设置支持板； 浮头式换热器浮头端必须设置支持板，支持板可采
用加厚的环板。
三、拉杆、定距管
1、拉杆的结构形式 （1）采用全焊接方法 如图4-9（c）。 （2）拉杆定距管结构 最常见的形式如图4-9 （3）螺纹与焊接相结合如图4-9（a） （4）定距螺栓拉杆如图4-9（e）
4、折流板厚度
折流板厚度与壳体直径、换热管有无支承长度有关,
其数值不得小于表4-3规定。 5、折流板的管孔 （1）折流板的管孔直径与公差按GB151规定：Ⅰ级换热 器，管孔直径与允许差按表4-4规定；Ⅱ级换热器按表4-
5规定。
（2）管孔中心距
折流板上管孔中心距见表4-7，公差为相邻两孔±0.03，
1、管程分程隔板
管程分程隔板是用来将管内流体分程，一个管程 意味着流体在管内走一次，管程分程隔板装置在管箱
内，根据所需分的程数的不同有不同的组合.
应使各程管子数目大致相等，形式要简单，焊缝 尽量少，密封长度要短，温度不超过28℃左右为宜。
（1）分程隔板结构
分程隔板应采用与封头、管箱短节同等材料，除密封
2、接管直径的确定
管径的选择取决于：
1）适宜的流速处理量， 2）结构协调， 3）强度要求


在选取时常综合考虑如下几种因素： （1）使接管内的流速为相应管、壳程流速的1.2～ 1.4倍。 （2）在压降允许的条件下，使接管内流速为下值： 管程接管 ρv2〈3300kg/m.s2 壳程接管 ρv2 〈 2200kg/m.s2 （3）管、壳程接管内的流速参考表4-10、 表4-11选 取。
拉杆的结构形式（图4-9）
2、拉杆直径、数量和尺寸 （1）拉杆直径和数量 按表4-7和表4-8选取
（2）拉杆尺寸
按图4-10和表4-9决定 （3）拉杆布置 应尽量均匀布置在管束的外边缘
四、旁路挡板、防冲板
1、旁路档板 主要作用：
为防止壳程物料从这些旁路大量短路，在管边缘的
适当位置安装旁路挡板和在分程部位的适当的地方安 装假管或带定距管的拉杆来增大旁路的阻力，迫使物 料通过管束进行换热。