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1、列管换热器工艺设计1、根据已知条件，确定换热管数目和管程数：选用25 2.5的换热管则换热管数目：n =也110737.5根I 兀 d02.5x3.14x0.019故n =738根管程数：对于固定板式换热器，可选单管程或双管程，为成本计，本设计采用单 管程。2、管子排列方式的选择（1）采用正三角形排列（2）选择强度焊接，由表1.1查的管心距t=25mm。表1.1常用管心距管外径/mm管心距/mm各程相邻管的管心距/mm19253825324432:4052384860（3）采用正三角形排列，当传热管数超过 127根，即正六边形的个数a6时， 最外层六边形和壳体间的弓形部分空间较大， 也应该配置
2、传热管。不同的a值时, 可排的管数目见表1.2。具体排列方式如图1,管子总数为779根。表1.2排管数目正六 角形 的数目a正三角形排列六角形对 角线上的 管数b六角形 内的管 数每个弓形部分的管数第一列第二列第三列弓形部 分的管 数管子总 数1377251919373737496161511919161312712771516931818781721742424191927153010213301311233977424391225469848517132754792666131429631105907211531721116102823163381712711493117359191381
3、261045183710271491381165193914111512162130320411261161341981459214313871714722816162245151918158246176523471657191692641921图1.1折流板的管孔及换热管及拉杆分布3、壳程选择壳程的选择：简单起见，采用单壳程。4、壳体内径的确定换热器壳体内径与传热管数目、管心距和传热管的排列方式有关。壳体的内 径需要圆整成标准尺寸。以 400mm为基数，以100mm为进级档，必要时可以 50mm为进级档。对于单管程换热器，壳体内径公式 D =t(b-1) (23)d。mm。式中，t为管心距，
4、单位mm； do为传热管外径，单位 对于正三角形排列b =1.1 n将n =779代入，得到b 30.7 取 31，D =t(b -1) 2.5do =7 9万结合换热管的排布图稍加圆整可选定 D = 800mm列管换热器零部件的工艺机构设计1、折流板的设计（1）、折流板切口高度的确定 经验证明，20%的切口最为适宜：因此可取 h =0.2D0.2 800 = 160mm切口高度h确定后，还用考虑折流板制造中，可能产生的管控变形而影响换热管 的穿入，故应将该尺寸调整到使被切除管孔保留到小于1/2孔位。验证：h“（t 32）-11.08不合适，调整为h=165mm（2）、确定折流板间距初步取B=
5、160mm圆整取200mm板数结合后边甲醇蒸汽进口管的位置，数目取 10块（3）、折流板的排列方式水平切口用得最普遍，这种排列可造成流体激烈扰动，增大传热系数，甲醇 流体也是清洁的，因此本设计采用水平缺口排列方式。（4）、折流板与壳体间隙的选择折流板与壳体的间隙依据制造安装条件，在保证顺利的装入前提下，越小越 好，以减小壳程中旁路损失。折流板的最小外圆直径和下偏差见表2.1表2.1折流板外径/mm公称直径DN300，600，900，1300,1700,2000折流板名义 外径DN2.5DN3.5DN4.5DN6DN8DN9折流板外径 允许偏差-0.5-0.8-1.2根据上表可以选定折流板与壳体
6、内径间的间隙为4.5mm（5）、折流板厚度的确定折流板厚度与壳体直径、换热管无支撑长度有关，其数值不得小于表2.2的规定。表2.2折流板厚度壳体公称直径DN换热管无支撑长度300600900 兰1200掠200 兰15001500厚度159-3254571010400-700456101012800-9005781012161000-150068 :101216161600-20001012162020选定折流板的厚度为5mm（6）、折流板的管孔确定根据表2.3可得，管孔的直径为19.8，允许直径偏差为00.3表2.3换热器折流板管孔尺寸及允许偏差/mm换热管外径d或无支撑跨距1d 900且d
7、兰32折流板管孔直径d +0.8d +0.4管孔允许偏差+0.3 02、拉杆、定距管（1）、拉杆的结构形式的确定采用拉杆定距管的结构，拉杆一端用螺纹拧入管板，每两块折流板之间的间 距用定距管固定，每根拉杆上最后一块折流板与拉杆用两个螺母锁紧固定。（2）、拉杆直径和数量 按表2.4和表2.5选取。在保证大于或等于表六所给定的拉杆总截面积的前提下，拉杆的直径和数量可以 变动，但其直径不的小于10mm,数量不少于4根。表2.4拉杆直径/mm换热管外径1014192532384557拉杆直径101212161616 11616表2.5拉杆数量拉杆直径/mm公称直径DN/mm400色400王700兰90
8、01300色 1500王 180070090013001500180040161212155018161620602015X51.5X4515VLa1图2.1拉杆尺寸(4) 、拉杆的布置拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。拉杆位置占据换热管的位置，对于大 直径换热器，在布管区的中心部位或靠近折流板缺口处也应该布置适当数目的拉 杆。拉杆的布置图见图1。3、防冲板本可成设计的管称流体为甲醇蒸汽，其2 : 2230kg/(m.s2)故，不需防冲板4、接管(1) 、接管的公称直径表2.7换热器设计工艺条件接管表符号公称尺寸，mm用途a200冷却水进口b200甲醇蒸汽进口c20放气口d80甲醇物料出口e2
9、0排净口f200冷却水出口(2) 、接管的壁厚确定由公称直径可以查得相应的接管规格。选得对于DN200选取219 7 mm接管对于DN80选取89 4 mm接管对于DN20选取25 2mm接管(3) 、接管高度的确定接管伸出壳体外壁的长度，主要考虑法兰形式，焊接操作条件，螺栓拆卸， 有无保温层级保温层厚度等因素决定。一般最短应符合下式计算值：丨 _ h hi 亠心 T5(mm)式中h为接管法兰厚度，hi为接管法兰的螺母厚度，：为保温层厚度，丨为接 管安装高度。常见接管高度为 150mm,200mm,250mm,300mm=选定的接管高度见表2.8表2.8接管高度公称直径/mmDN 200DN8
10、0DN20接管高度/mm2001501505、固定管板结构尺寸(1)、管板结构、尺寸的确定固定管板选用笃定管板兼作法兰的形式，由确定的壳体内径，再依据确定的 设计压力来选择法兰(甲型平焊法兰、乙型平焊法兰、长颈对焊法兰)，然后根据法兰的相应结构尺寸确定管板的最大外径、密封面位置、宽度、螺栓直径、位 置、个数等，也可直接查课程设计指导书 P109表4-14固定板式换热器管板尺寸 得到有关尺寸。初步选定的尺寸如表2.9,具体的尺寸、结构参照管板零件图表2.9固定管板式换热器管板尺寸/mm公称 直径DNDD1D2D3D4D5D6D7bb1cd螺栓 孔数nPN=0.6MPa80093089079079
11、8-800850325-102332(2)、管板孔直径和允许偏差表2.10换热管和管板孔直径允许偏差/mm换 热 管外径10141925允许 偏差I级0.150.20II级0.200.40管 板管孔 直径I级10.2014.2519.2525.25II级10.3014.4019.4025.40允许 偏差I级+ 0.15II级+0.15+ 0.20三列管式换热器机械结构设计1、传热管与管板的连接 选用强度焊接连接。制造加工方便，保证换热管与管板连接的密封性和抗拉脱强度的焊接，目前采 用较广泛。表3.1强度焊接结构尺寸/mm换热管规格10 幻.514X219X225X2.532汇338345汇357X35伸出长度10.5酬10.51.5 拾52.5 祀.53和.52、管板与壳体及管箱的连接图3-1管板与壳体及管箱的连接3、管箱(1)、管箱的结构形式优点采用B型（封头管箱）如图3-2所示，这种官箱用于单程或多程管箱, 是结构简单，便于制造。di ;接管内径，mmh1
