2.105m2冷凝器的选型及工艺设计
2.1冷凝器设计示列
已知一卧式固定管板式换热器的工艺条件如下：换热器工程直径为1000mm，换热管长度3000mm，换热面积105m2;壳程价质为二次蒸汽，轻微腐蚀，操作压力20Kpa（绝压），工作温度60C0，；管程价质为冷却水，操作压力0.4Mpa，工作度
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32~38C，双管程，换热管规格为?25mm×2mm,换热管间距36mm，数量545根，材料0Cr8Ni9；蒸汽进口管?377mm×8mm，冷凝水出口管?57mm，冷却水进，出口管均为?219mm×6mm。
2.2冷凝器结构设计
①材料选择。根据换热器的工作状况及价质特性，壳程选用
程选用Q235B，管板选用0Cr18Ni9。
0Cr18Ni9，管
②换热管。换热管是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热
量的交换。选用较高等级换热管，管束为Ｉ级管束。 换热管的选择
排列方式：正三角形、正方形直列和错列排列。
图2-1换热管排列方式
各种排列方式的优点：
正方形排列：易清洗，但给热效果差； 正方形错列：可提高给热系数；
等边三角形：排列紧凑，管外湍流程度高，给热系数大。 换热管与管板的连接方式有强度焊、强度胀以及胀焊并用。
强度胀接主要适用于设计压力小≤4.0Mpa；设计温度≤300℃；操作中无剧烈振动、无过大的温度波动及无明显应力腐蚀等场合。
除了有较大振动及有缝隙腐蚀的场合，强度焊接只要材料可焊性好，它可用于其它任何场合。
胀焊并用主要用于密封性能要求较高；承受振动和疲劳载荷；有缝隙腐蚀；需采用复合管板等的场合。
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③管板。管板选用兼作法兰结构，管板密封面选用
JB?T4701标准中的突面
密封面。换热管在管板上的排列采用正三角形排列，分程隔板两侧换热管中心距取44mm，实际排列548跟换热管。
④分成隔板与分程隔板槽。分成隔板厚度
10mm，开设?6mm泪孔；
分成隔板槽宽12mm，深度4mm；垫片材料为石棉橡胶板，厚度为3mm。
⑤换热管与管板的连接。换热管与管板的连接采用焊接结构，其中
L1=2mm，L3=2mm。
⑥支持板。换热器的壳程为蒸汽冷凝，不需折流板，但考虑到到换热管的支
撑，姑设置支持板。换热管无支撑最大跨距为1850mm,因此换热管至少需要3块儿支持板。本设计采用3块儿支持板，弓形缺口，垂直左右布置，缺口高度为25%筒体内直径。
⑦拉杆与拉杆孔。选用8根?16mm拉杆，拉杆与管板采用用螺纹连接。
拉杆两端螺纹为M16拉杆孔深度为24mm． 定距管及拉杆的选择 拉杆常用的结构型式有：
a. 拉杆定距管结构，见图4-7-1（a）。此结构适用于换热管外径d≥19mm的管束且l2>La（La按表4-5-5规定）
b. 拉杆与折流板点焊结构，见图4-7-1（b）。此结构适用于换热管外径d≤14mm的管束且l1≥d；
c. 当管板较薄时，也可采用其他的连接结构。
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图2-1 拉杆结构型式
这里我们选用拉杆定距管结构。
拉杆的尺寸
拉杆的长度L按实际需要确定，拉杆的连接尺寸由图4-7-2和表4-7-1确定。
图2-2 拉杆连接尺寸 拉杆的位置
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的拉杆，任何折流板不应少于3个支承点。 定距管尺寸
定距管的尺寸，一般与所在换热器的换热管规格相同。对管程是不锈钢，壳程是碳钢或低合金钢的换热器，可选用与不锈钢换热管外径相同的碳钢管作定距管。定距管的长度，按实际需要确定。
⑧管箱。管箱法兰选用容器法兰，规格为“RE 1000—0.6 JB?T4701—
2000”。封头选用标准椭圆形封头，规格为“EHA 1000×8 JB?T4746—2002”。管箱接管采用径向接管，前端管箱开设冷却水进，出口管，后端管箱上不开设3?4′′压力表接口，下部开设DN25排净口。前端管箱筒节长度500mm，后端管箱筒节长度260mm。
⑨支座。卧式换热器多采用鞍式支座，立式换热器可采用耳式支座，大型立
式换热器也可采用裙座支座承。当采用耳式支座，公称直径DN≤800mm时，应至少安装2个支座，且对称布置；工程直径DN>800mm时，应至少安装4个支座，均匀布置。当选用鞍式支座时，支座在换热器上的布置按下列原则确定（其中个参数代号如图5-15所示）
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图2-3 卧式换热器鞍座安装位置
1.当L≤3000mm时，取LB=（0.4~0.6）L； 2.当L>3000mm时，取LB=（0.5~0.7） 3.尽量使LC和L′相近。
换热器采用鞍式支座，型号为“BI 1000JB?T 4712.1—2007”，固定式和滑动式支：
座各一个，固定式支座安装在靠近冷却水进口端，两支座距离为1700mm，支座螺栓孔中心矩管板密封面650mm。
⑩接管。换热器接管选用无缝钢板。蒸汽进口焊接连接，压力表口采用螺纹
连接，其余为法兰连接，法兰标准为HG?T 20592—2009，法兰类型为板式平焊（PL），法兰密封面为头面（RF），法兰公称压力均为16bar。采用补偿圈结构进行开孔不强。
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3.强度与稳定性计算
3.1壳程圆筒厚度计算
已知条件:
???0.08Mpa 筒体内径 ——Di?1000mm 工作压力——P0t?60C?工作温度—— 筒体长度 ——L=3000mm
材料——0Cr18Ni19
设计参数：
设计压力——P??0.1Mpa 设计温度——t?60C
0通体计算长度——L=3000mm 腐蚀裕量——C2?0
Rel?205Mpa
3.1.1筒体厚度
圆筒承受外压，故需进行稳定性计算。圆筒名义厚度取值为表5-2规定的最小厚度6mm，取钢板厚度负偏差C1?0.6mm,则筒体有效厚度为
?e?6?0.6?5.4(mm)
02?6?101(2mm) 筒体外直径 D0?100?D0
由GB150表6-2查得，A=0.00017。查GB150图6-7，得E=1.91×105Mpa,A直落在曲线的直线段上，所以
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