管壳式换热器布管计算摘 要: 管壳式换热器设计工作中,管板上管孔数量是一个重要的设计数据,它是决定一台换热器的换热面积、管板的计算厚度、壳程壳体计算厚度等许多结果的一个重要参 数,必须绝对准确但计数是一项繁琐的工作通过在布管限定园内作梯形图及简易公式推 导,以简化这项繁琐的工作,提高设计工作效率,缩短设计周期在管壳式换热器设计工作中,管板上管孔数量是一个非常重要的设计数据,它是决定一 台换热器的换热面积、管板的计算厚度、壳程壳体计算厚度等许多结果的一个重要参数,必 须绝对准确然而在以往的设计工作中,因无计算公式只能在布管限定园内一个个去数如 果是直径比较大的换热器,换热管能达到近千根,数一次管孔数量甚至会叫人头晕眼花,不但 工作强度大,也容易出现失误,造成漏计,为设计带来安全隐患[1],下面本文提供一个简便的计 算方法来简化这项繁琐的工作符号说明虬一梯脳图底l-.HdL数山n -1?板上总管孔数：S —梯脳国汀上管孔敬4x-.r轴轴缆I：营孔数山阳一梯脳涵盖.管孔数14丫一即轴轴缆上管孔敬4化一心和管K H |AJ管孔敌囲不也括X.Y)首先,需在管板上确定布管限定圆，根据GB151-1999《管壳式换热器》中规定按正三角 形式转角正三角形排列(正方形或转角正方形不适用此方法),进行布管(如图1)布管完毕后, 在布管区域内画一个梯形,尽量涵盖大部分的开孔,即可通过下列算式推导出梯形内管孔数 量:n1 = Nx+2(Nx-1)+2(Nx-2)+2(Nx-3)+……+2N[ x-(Ny-1)/2=Nx+2{(Nx-1)+(Nx- 2)+(Nx-3)+ +[Nx -(Ny -1)/2]}=Nx +Nx (Ny -1) x -2[1+2+3+ +(Ny -1)/2]=NxNy-2{[(Ny-1)/2+1](Ny-1)/2}/2=NxNy-(Ny2-1)/4 即：n 1=NxNy-(Ny 2-1)/4 (Ny需取奇数)图L管板示倉图由此公式即可算出梯形涵盖的管孔数量n 1,然后加上梯形外部与布管限定圆之间的管孔 数量(数量很少，非常容易计数)即可得到1/4布管区域内管孔数量n2。
按下列公式可得出管 板上全部管孔数量:N=4n2+X + Y-1 (原点如果开设管孔只可计算一次)采用这种方法计算换热管数量既简便又准确,可为设计工作节约大量得时间摆脱繁琐的 工作例题:一台口 1200mm直径的固定管换热器，其换热管间距为32mm，正三角形排列,求其管 板管孔数量?首先根据GE 151—1999《管壳或换热器》563.3得出布管限定直径DL = Di -2 b 3(b3=d /4=25/4=6.25S8,取b 3=8)得:DL =1200-16=1184(mm)则管孔中心限定圆直径DL 1 = D 2- d =1184-25=1159(mm)换热管间距32mm,正三角形 排列可作图如图2在 2 中画如下梯形，可得：X=37；Y=21；Nx=18；Ny=9 贝则：n 1=NxNy-(Ny 2-1)/4=18 x9-(92-1)/4=142(个)再查出余下梯形与布管限定圆间没统计的管孔数46(与n1相比数量很少)两者相加得:n 2 =188则总管孔数:N=4n2+X + Y-1=809(个)当前，随着石油化工行业的迅猛发展，化工设备的需用大量增 加,设计部门的任务量也将越来越繁重。
每个设计人员必须在日常工作中总结经验,简化繁琐 工作，提高工作效率，缩短设计周期，才能满足建设单位尽早投入生产、产生效益的要求I图2 串I 200管板图。