其中,弓形折流板最为常用。弓形折流板切去弓形高度为壳体内直径Di的10%至40%,常用值为20%至25%。
为了检修能完全排除卧式换热器壳体内的剩余液体,折流板下部应开有90°角的小缺口。弓形折流板在卧式换热器中的排列分为圆缺上下方向和圆缺左右方向两种。上下方向排列,可造成液体的剧烈扰动,增大表面传热系数,此种排列最为常用。
折流板直径Dc取决于它与壳体之间间隙的大小。间隙过大时,流体由间隙流过而根本不与换热器接触;间隙过小又会引起制造和安装上的困难。 壳体内直径Di/mm 间隙/mm 325 2.0 400 3.0 500 3.5 600 3.5 700 4.0 800 4.0 900 4.5 1000 4.5 折流板直径与壳体内直径之间的间隙
折流板直径Dc=800-2×4=792mm
切去弓形高度h=0.25D=0.25×800=200mm
折流板的间距,在阻力允许的条件下应尽可能小,允许的折流板最小间距为壳体内直径的20%或50mm。
折流板最大无支撑跨距
折流板间距取450mm。
折流板的厚度
折流板数量 NB?L?0.1300-0100-1?-1?5.4块 h?4500 由于折流板间距取的450mm远小于最大无支撑跨距,故折 流板数量可向下圆整取NB?5块以节省资金。
实际折流板间距 h?2.7拉杆
3000-100?483mm
5?1 常用拉杆形式有两种:
l2>La ①拉杆定矩管结构 适用于换热管直径大于或等于19mm的管束,
②拉杆与折流板电焊结构 适用于换热管直径小于或等于14mm的管 束, l1?d。
选用拉杆定矩管,拉杆直径取16mm,数量取4根。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拉杆,任何折流板应不少于3个支撑点。
拉杆的尺寸
2.8列出所设计换热器的结构基本参数
外壳内直径Di/mm 换热面积/㎡ 换热管数量/根 管长/mm 管子规格 管中心距/mm 管程数 800 103.1 438 3000 Φ25mm×2.5mm(Q245R) 32 2 通过管中心的管字数/根 折流板数量/块 23 5 483 4 16 正三角形 1 折流板间距/mm 拉杆数量/根 拉杆直径/mm 管子排列方式 壳程数 2.9壳体壁厚计算
由工艺设计给定:壳程设计温度68℃,设计压力为Pc?0.5MPa,选用高合金结构钢板06Cr19Ni10卷制。由GB150-2011表5查得材料在68℃时的许用压力为????137MPa。取厚度偏差C1?0.5mm;介质为压缩空气﹑水蒸气或水的碳
t素钢和低合金钢制换热器,腐蚀裕量不小于1mm。取腐蚀裕量C2?1mm。
钢制换热器焊接接头系数
对于无法进行无损检测的固定管板式换热器壳程圆筒的环向焊接接头,当采用氩弧焊打底或沿焊接接头根部全长有紧贴基本金属的垫板时,其焊接接头系数
??0.6mm。
计算厚度: ?? ??PcDit Pc?0.4???? t2????-Pc??0.5?800?2.4405mm
2?137?0.6-0.5由GB151-1999查得:
高合金钢圆筒最小厚度
最小厚度 取??6mm
设计厚度: ?d???C2?6?1?7mm 名义厚度: ?n??d?C1?圆整
?n?7?0.5?圆整?7.5?圆整 结合开孔补强及结构的需要取: ?n?10mm ?e??n-C1?C2?10-0.5-1?8.5mm 水压试验压力: PT?1.25Pc????1.25?0.5?1?0.625MPa ???t所选材料屈服应力:由GB150.2-2011附录B表B.2查得
用内插法求得68℃时屈服强度?s?185MPa
水压试验应力的校核:?T?PT?Di??e?0.625??800?8.5???29.7MPa 2?e2?8.5 29.7MPa?0.9?s??0.9?185?0.6?99.9MPa,水压强度满足要求
2.10管箱﹑封头计算
管箱和封头设计温度为44℃,设计压力为Pc?0.5MPa,选用碳素钢板Q245R卷制。由GB150.2-2011表2查得
由内插法计算得材料在44℃时的许用应力????147.7MPa,取厚度偏差
tC1?0.75mm,腐蚀裕量C2?1mm,焊缝系数??1.0,所选材料屈服强度由GB150.2-2011附录B表B.1查得