辽宁石油化工大学
?n??MAX(?,?min)?MAX(Cs,h1)?MAX(Ct,h2)?圆整??MAX(61.8,25)?MAX(2,0)?MAX(2,4)?圆整=?61.8+2+4?圆整=68mm
L?5861mm式中Cs和Ct分别是指壳程、管程的腐蚀裕量；而h1是指壳程侧管板结构槽深，为0；h2是指管程隔板槽深，为4mm。 此时应根据得到的管板名义厚度，重复以上步骤，使得管子有效长度对应于管板厚度。
L?L0?2?n?2?(管端伸出长度)?6000?2?68?2?1.5?5861mm
Kt?1790.2Mpa
Kt???Kt1.62?10?33205.55861?512.71790.20.4?1.58?1011355?1790.2Mpa；
??0.0283Kt
?0.0283；
?K13?2=1.39 Pa1?故K?2=1.39，查图可知C?0.54，G?1.92，则 Pwea??CDt??0.54?512.7?Pa0.048?60.8mm，
??60.8mm
?n?68mm
?n??60.8?2?4?圆整?68mm；
3.5.2.2 换热管的轴向应力
换热管的轴向应力在一般情况下，应按下列三种工况分 别计算：
①壳程设计压力ps?2.5Mpa，管程设计压力pt?0： pc?ps?pt(1??)?ps?2.5Mpa；
?At1??t?p?(p?p)G?cstwe???Al??10.291(2.5?2.5?206336114098.5?1.9)
pc?2.5Mpa
；
?t??21.1Mpa
??21.1Mpa
?t???明显地，?t????cr；
②管程设计压力pt?2.5Mpa，壳程设计压力ps?0： pc?ps?pt(1??)?0?2.5?(1?0.291)??3.23Mpa；
39
?cr
辽宁石油化工大学
?At1?p?(p?p)G?cstwe???Al?10.291(?3.23?2.5?206336114098.5?1.9)?t??pc??3.23Mpa
；
?t??18.4Mpa
??18.4Mpa
?t???明显地，?t????t?86Mpa；
③壳程设计压力ps与管程设计压力pt同时作用：
pc?ps?pt(1??)?2.5?2.5?(1?0.291)??0.73Mpa；
t?tt?86Mpa
pc??0.73Mpa
?t???At1?p?(p?p)G?cstwe???Al?1?(?0.73)?t??2.5Mpa
0.291；
?t?????2.5Mpa明显地，?t????cr。
由以上三种情况可知，换热管的轴向应力符合要求。 3.5.2.3 换热管与管板连接拉脱力
q??cr
?ta?dl?21?176.6253.14?25?3.5?13.5Mpa；
q?13.5Mpa
l?3.5mm式中，l?l1?l3?1.5?2?3.5mm
其中：l1——换热管最小伸出长度，查GB151-1999可 知 l1?1.5mm；
l3——最小坡口深度，l3?2mm； 许用拉脱力?q??0.5???t?0.5?86?43Mpa；
明显地，q??q?。
3.5.3 管板重量计算
管板有固定管板以及活动管板，两者的重量计算分别如下所示： 3.5.3.1 固定管板重量计算
40
tl1?1.5mml3?2mm
?q??43Mpa
q??q?
辽宁石油化工大学
Q1???4????625?3?2?665??68?3?2???7850?1022?9
Q1?183kg3.144
?2.98?10?7850?107?9
?183kg3.5.3.2 活动管板重量计算：
368
3
Q2???4
Q2?147kg????560?3?2?594??68?3?2???7850?1022?9
3.144?2.38?10?7850?107?9
?147kg3.6 折流板
设置折流板的目的是为了提高壳程流体的流速，增加湍动程度，并使管程流体垂直冲刷管束，以改善传热，增大壳程流体的传热系数，同时减少结构，而且在卧式换热器中还起支撑管束的作用。常见的折流板形式为弓形和圆盘—圆环形两种，其中弓形折流板有单弓形，双弓形和三弓形三种，但是工程上使用较多的是单弓形折流板。
在浮头式换热器中，其浮头端宜设置加厚环板的支持板。 3.6.1 折流板的型式和尺寸
此时选用两端选用环形折流板，中间选用单弓形折流板，上下方向排列，这样可造成液体的剧烈扰动，增大传热膜系数。
41
辽宁石油化工大学
为方便选材，可选折流板的材料选为16MnR，由前可知，弓形缺口高度为150mm，折流板间距为300mm，数量为19块，查GB151-1999可知折流板的最小厚度为5mm，故此时可选其厚度为6mm。同时查GB151-1999可知折流板名义外直径为
DN?4.5?600?4.5?595.5mm。
3.6.2 折流板排列
该台换热器折流板排列示意图如下所示：
3.6.3 折流板的布置
一般应使管束两端的折流板尽可能靠近壳程进、出口管， 其余折流板按等距离布置。靠近管板的折流板与管板间的距离 l应按下式计算： l?(L1?B22)?(b?4)?(283?159?2?82)?(68?4)?290.5mm
； l?290.5mm
B2?143mm其中：L1——壳程接管位置的最小尺寸，mm； b——管板的名义厚度，mm；
B2——为防冲板长度，若无防冲板时，B2应为接管的内径，mm；
3.6.4 折流板重量计算 符号说明如下：
Q
——折流板质量，kg；
Da——折流板外圆直径，； Af——折流板切去部分的弓形面积，Af?Da2?C，mm2，
C——系数，由ha/Da查表求取；
ha——折流板切去部分的弓形高度，mm；
42
辽宁石油化工大学
d1——管孔直径，mm； d2——拉杆孔直径，mm； n1——管孔数量； n2——拉杆孔数量；
?——折流板厚度，mm。
计算过程如下：
ha/Da?1502595.5?0.2522，查得C?0.15528；
2ha/Da?0.252
Af?Da?C?595.5?0.15528?55065.4mm C?0.15528
Af?55065.4mm
2?2?2???2Q??(?Da?Af)?(?d1?n1??d2?n2)?????44?4?3.143.14?3.14?222??(?595.5?55065.4)?(?25?188??16?4)?
Q?6.14kg 44?4??6?7850?6.14kg
3.7 拉杆与定距管
3.7.1 拉杆的结构形式
常用拉杆的形式有两种： （1）
拉杆定距管结构，适用于换热管外径大于或等于19mm的管束，
l2?La（La按
GB151-1999表45规定）；
（2） 拉杆与折流板点焊结构，适用于换热管外径小于或等于14mm的管束，l1?d；
（3） 当管板比较薄时，也可采用其他的连接结构。
由于此时换热管的外径为25mm，因此选用拉杆定距管结构。 3.7.2 拉杆的直径、数量及布置
其具体尺寸如下所示：
43
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库80浮头换热器毕业设计-说明书2 - 图文(9)在线全文阅读。
相关推荐：