b) 等距分布
最小间距≥1/5Di，且≥50mm，最大间距不得超过如下表7规定。
表7 折流板最大间距 换热管外径d 10 14 1100 19 1500 25 1900 32 2200 38 2500 45 2800 57 3200 最大无支撑跨距 800
常见的折流板有弓形和圆环形两种，其中弓形更常用。
c) 缺口方向（卧式换热器）
——水平上下布置：单相清洁液体，若气中含液，下部开切口；若液中含气，上部开切口
——垂直左右布置：冷凝、再沸、气液共存或液中含固体，低处开通液切口
2． 折流板尺寸
为减少壳程流体沿折流板四周或穿过孔隙流动，折流板的外径及其管孔直径均应提出允差要求，详见表8、表9。
表8 折流板外直径及之差 公称直径 DN 折流板名义外直径 折流板外直径允许偏差 ＜400 DN-2.5 400~ ＜500 DN-3.5 -0.5 500~ ＜900 DN-4.5 900~ ＜1300 DN-6 -0.8 1300~ ＜1700 DN-8 -1.2 1700~ ≤2000 DN-10 表9 Ⅱ级换热器折流板管孔尺寸（mm）
换热管外径d 折流板管孔直径 10 10.5 14 14.6 19 19.6 25 25.8 +0.45 32 32.8 38 38.8 +0.50 45 45.8 57 58.0 管孔直径允许偏差 +0.40
表10 折流板的最小厚度 为保证折流板及支持板必要的刚度，其厚度不得小于表10规定。 换 热 管 无 支 撑 跨 距 公称直径DN ≤300 ＞300~≤600 4 5 6 8 10 ＞600~≤900 5 6 8 10 12 ＞900~≤1200 8 10 10 12 16 ＞1200~≤1500 10 10 12 16 20 ＞1500 折 流 板 最 小 厚 度 ＜400 400~700 ＞700~＜900 ＞900~＜1500 ＞1500~＜2000 3 4 5 6 — 10 12 16 16 20 折流板管孔尺寸按表5-24或表5-25规定。
3、固定
折流板和支持板是用拉杆固定的，常用的拉杆形式有两种，见图11。（a）
为拉杆定距管结构，适用于换热管外径大于等于19mm的管束，(b)为拉杆与折流板点焊结构，适用于外径小于等于14mm的管束。
图11 拉杆结构
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，在布管区内部或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，任何折流板应不少于3个支承点。
拉杆的数量与筒体直径及拉杆直径有关，详见表11、12。
表11 拉杆直径 （mm） 换热管外径 拉杆直杆 公称直径 DNmm 拉杆直径mm 10 12 16 10 10 ＜400 14 12 19 12 25 16 ≥700~＜900 32 16 ≥900~＜1300 38 16 ≥1300~＜1500 45 16 ≥1500~＜1800 57 16 ≥1800~＜2000 表12 拉杆数量
≥400~＜700 4 4 4 6 4 4 10 8 6 12 10 6 16 12 8 18 14 10 24 18 12 七、其他结构 1．防冲与导流装置
为防止壳程进口接管处壳程流体对换热管的直接冲刷，可设置壳程的防冲挡板，其结构示于图12。
2、扩大管
若壳程介质是蒸汽，则可采用扩大管以起缓冲作用。在扩大管内应加两块导流板，见图13。
3、排液孔与排气孔
换热器壳程与管程的最高点要设排气孔，以备试压时排除气体。在最低点要设排液孔，以充分排除残液。排液孔结构示于图14。
图12 换热器壳程入口处的防冲挡板
图13 换热器壳程入口管的扩大管
图14 换热器上排气孔与排液孔
第二节 换热器设计计算
“化工设备设计基础” 课程设计，是在完成“化工设备设计基础” 课程的教学考查等环节后进行的。课程设计时间拟定2周。课程设计的题目是：换热器设计。要求完成设备的机械强度设计与设备总装图绘制。具体安排如下：
一、时间安排：
内容 时间
1、 讲课 一天（周一）
1） 换热器专题介绍 2） 化工制图专题介绍
2、 设计计算 一天（周二） 3、设备简图
（方格纸上绘出结构图，要有具体管口位置，换热管布置，尺寸标注）
一天（周三）
4、 CAD绘图
4、 整理说明书、准备质疑 一天半
5、 质疑、结束 一天（20周周五上午） 二、设计绘图： 1、设备的总体设计
按照设备条件设计要求，并根据压差、温差等因素，确定换热器设备的型式(固定管板、浮头、U型管)及程数。
（1）根据换热面积、换热管长度和直径，确定换热管数目①。F?n?d0L， ，对U形管，不包括d0-换热管外径，L-换热管长度（扣除伸入管板内长度）
弯管段面积。
（2） 根据设备直径和换热管直径，确定拉杆数目和直径。
（3）根据管板直径，确定折流板的形状和尺寸；根据换热管直径，确定折 流板间距。
根据介质特性，确定筒体、管箱、法兰、管板、换热管等材料。 2、设备的机械强度设计计算
（1）筒体的强度计算：
根据筒体壁厚计算公式确定计算壁厚；再根据介质的不同特性，考虑壁厚附加量，最终根据板材的实际厚度，将计算壁厚圆整到实际厚度，考虑换热器的最小厚度要求。
（2）封头的强度计算：
根据封头壁厚计算公式确定封头壁厚；再由公称直径、公称压力和壁厚，查阅化工设备设计手册，选用标准椭圆形封头或球形封头。
（3）开孔补强计算：
按等面积补强法进行计算。补强圈或加强管补强也尽可能采用标准件。 （4）法兰的选型或设计：
根据公称直径。公称压力确定设备法兰的标准（JB），若无该标准法兰，应
按有关法兰设计步骤进行设计计算。同样根据公称直径、公称压力选用管道法兰标准（HG），确定法兰尺寸。
（5）支座的选型或设计： 3、完成换热器装配图：
这个阶段要完成换热器的装配图，包括主视图、局部放大图、焊接节点图、管口方位图。编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。 4、修改、完整设计计算说明书。 5、设计质疑及考核。
三、设计题目
1、题号1（学号：1-5），结构形式：固定管板，卧式（鞍座），
管程（程数：2）：尾气，壳程：冷冻盐水，管板材料：16MnR, 筒体材料：20R
2、题号2（学号：6-10），结构形式：固定管板，卧式（鞍座），
管程（程数：2）：水，壳程：水，管板材料：Q235-B, 筒体材料：Q235-B 3、题号10（学号：11-15），结构形式：固定管板，
卧式（鞍座），立式（耳座），管程（程数：2）：黑液，壳程：氧化液，管板、筒体及换热管材料：0Cr18Ni10
4、题号11（学号：16-20），结构形式：固定管板，卧式（鞍座），立式（耳座）， 管程：软水，壳程：变换气，管板材料：16MnR, 筒体材料：Q235-B 5、题号13（学号：21-25），结构形式：固定管板，卧式（鞍座），立式（耳座）， 管程（程数：2）：冷却水，壳程：硅甲苯，管板材料：Q235-B, 筒体材料：Q235-B
6、题号9（学号：26-30），结构形式：固定管板，卧式（鞍座），立式（耳座）， 管程：水，壳程：水蒸气，管板材料：Q235-B, 筒体材料：Q235-B