(完整word版)固定管板式换热器课程设计
化工原理课程设计-固定管板式换热器
化工原理课程设计-固定管板式换热器
固定管板式换热器课程设计
一、固定管板式换热器介绍
固定管板式换热器是由一系列密封的管子和管板组成的固定式换热器，它是一种高效的传热设备。
固定管板式换热器由管头、管板、管和膨胀节
组成，管板被以阶梯形式安装在壳体内，壳体无特殊要求，可以是钢料或
不锈钢料。
在制造过程中，在管头和管板之间要有一个膨胀节，可以在换
热器的两端安装膨胀节，用于调节管头的压力。
固定管板式换热器的管头有支架结构，管头上的管可以直接在管头上
安装，无需特殊设备，且安装费用便宜。
另外，固定管板式换热器的支架
结构为有利回转，可以一次性安装比较多的管。
换热器的传热面积大，且
不会有结垢的烦恼，这使得固定管板式换热器备受客户青睐。
二、固定管板式换热器实验
1.实验准备
在实验准备阶段，首先要做的就是对实验装置进行检查，在检查过程中，要检查铡管的弯曲度是否符合要求，对膨胀节是否无异常进行检查；
其次把准备好的介质进行油温测试；最后根据测得的油温，调节管头的压力。
2.实验步骤
（1）首先将介质压入换热器，并使用电动泵将介质压入管内，介质
被。
固定管板式换热器课设
固定管板式换热器课设
摘要
本课程设计以固定管板式换热器为研究对象，介绍了换热器的结构特
点及主要计算参数，并结合工程实例进行计算，对结果进行分析，为选择
合适的换热器提供参考。
首先，介绍了固定管板式换热器的结构特点，指出它是由多管板复合
而成的换热器，热流体经一管板进入，经另一管板离开，它具有体积小、
重量轻等优点，可以满足多种工况，广泛应用于风机盘管换热器。
其次，介绍了换热器的主要计算参数，包括温差、换热面积、散热率、设备负荷、压降等，并介绍了计算换热器的主要方法，包括换热器各部分
尺寸计算、管径计算、换热器压降计算、换热面积计算、散热率等。
最后，结合工程实例，运用前述方法，计算了换热器的尺寸、管径、
换热面积、散热率、压降等关键参数，并计算出最佳配置参数，并对实验
结果进行分析，为选择换热器提供参考。
综上所述，从换热器的结构特点、主要计算参数以及工程实例计算结
果分析可知，固定管板式换热器具有较小体积、性能稳定、机械结构简单
的优点，因此，在实际应用过程中被广泛采用。
2024版固定管板式换热器设计讲课教案
热工计算基本原理
热平衡原理
基于能量守恒定律，分析换热器 内热量传递和平衡关系。
传热方程式
应用传热学基本原理，建立换热器 传热过程的数学表达式。
换热效率计算
根据传热方程式和实际工况，计算 换热器的换热效率。
传热过程分析
传热方式
分析导热、对流和辐射等传热方 式在换热器中的作用。
流体流动状态
研究流体在换热器内的流动状态 对传热过程的影响。
紧凑化
减小设备体积，提高单位体积传热面积，以 适应现代工业对设备紧凑化的要求。
耐高温、高压
随着工艺条件的不断提高，对换热器耐高温、 高压性能的要求也越来越高。
环保化
采用环保材料和制造工艺，降低对环境的影 响。
未来研究方向探讨
强化传热技术的研究
开发新型强化传热技术，提高传热效率。
智能化设计与制造技术
温度分布与热阻
分析换热器内温度分布和热阻对 传热效果的影响。
传热强化措施
增大传热面积
通过增加翅片、波纹板等方式，增大有效传 热面积。
采用高效传热材料
选用导热性能好的材料，提高换热器的传热 效率。
提高流体流速
优化流体通道设计，提高流体在换热器内的 流速。
加强流体扰动
通过增设扰流元件，加强流体在换热器内的 扰动，提高传热效果。
换热器分类
根据结构形式，换热器可 分为管式、板式、翅片式 等多种类型。
换热器应用领域
广泛应用于石油、化工、 电力、冶金等工业领域。
固定管板式换热器特点
结构特点
由管板、换热管、壳体、 封头等部分组成，管板与 换热管采用焊接或胀接方 式连接。
优点
结构简单、紧凑、造价低； 适用于高温、高压及大流 量场合；易于清洗和维护。
固定管板式换热器课程设计
固定管板式换热器课程设计课程设计名称：固定管板式换热器课程设计课程设计目标：1. 了解固定管板式换热器的基本原理和工作原理；2. 掌握固定管板式换热器的设计计算方法和参数选择；3. 能够应用所学知识进行固定管板式换热器的设计与改进；4. 锻炼学生的团队合作能力、实际操作能力和问题解决能力。
课程设计内容：1. 换热器设计基础知识1.1 换热器的分类和基本工作原理；1.2 换热器的热传导基本原理；1.3 换热器的换热系数与传热面积关系；1.4 换热器设计的目的和要求。
2. 固定管板式换热器的结构和工作原理2.1 固定管板式换热器的主要构件和组成；2.2 固定管板式换热器的流体流动方式；2.3 固定管板式换热器的热传导过程。
3. 固定管板式换热器的设计计算3.1 换热器需求参数的确定；3.2 固定管板式换热器的传热面积计算；3.3 固定管板式换热器的管束设计；3.4 固定管板式换热器的板设计；3.5 固定管板式换热器的布置方式选择。
4. 固定管板式换热器的优化改进4.1 基于性能参数的优化改进；4.2 基于结构参数的优化改进；4.3 换热器系统的综合优化。
课程设计流程：1. 学生团队选定特定的换热器设计目标；2. 学生团队进行文献调研，了解固定管板式换热器的基本知识；3. 学生团队进行设计计算，根据选定的设计目标确定换热器参数；4. 学生团队进行换热器结构设计，包括管束设计和板设计；5. 学生团队根据设计结果进行性能和结构优化改进；6. 学生团队进行设计方案的整理和总结，并撰写设计报告。
课程设计评价指标：1. 设计报告的完整性和规范性；2. 设计计算的准确性和合理性；3. 设计结果的优化改进程度；4. 学生团队的合作能力和实践操作能力；5. 学生团队对于课程设计所学知识的应用能力。
固定管板式换热器设计讲课教案
调试过程检查项目清单
检查换热器各部件安装 是否牢固，紧固件是否
松动。
01
检查换热器压力表、温 度计等安全附件是否齐
全、灵敏可靠。
03
缓慢开启换热器进口阀 门，观察换热器运行是 否正常，有无异常声响
或振动。
05
检查换热器进出口管道 连接是否严密，无泄漏
现象。
02
检查换热器外壳接地是 否良好，确保安全用电
时监控和记录，以便追溯和分析。
A 材料质量控制
严格控制原材料的采购、验收和保 管环节，确保原材料符合设计要求
和相关标准。
B
C
D
热处理质量控制
对热处理过程进行严格控制，确保热处理 温度、时间和冷却方式等参数符合设计要 求和相关标准。
组装质量控制
在组装过程中，严格控制各部件的尺寸精 度和配合间隙，确保组装后的换热器满足 设计要求。
热力计算与结构设计
学生动手实践指导
01
强度校核与结果分析
02
实践二：固定管板式换热器CAD绘图技能训练
03
CAD软件基本操作介绍
学生动手实践指导
换热器主要部件绘制方法指导
完整换热器装配图绘制实践
07
课程总结与展望未来
本次课程重点内容回顾
01
换热器的基本概念和分类
介绍了换热器的定义、功能以及在工业生产中的应用，详细阐述了换热
换热器分类
根据结构形式和工作原理，换热 器可分为管壳式换热器、板式换 热器、热管式换热器等。
固定管板式换热器特点及应用
固定管板式换热器结构
由管板、换热管、壳体、封头等组成 ，管板与换热管采用焊接连接。
特点
应用领域
广泛应用于石油、化工、冶金、电力 等行业的加热、冷却、蒸发等工艺过 程。
课程设计报告-固定管板式换热器
课程设计报告-固定管板式换热器一、引言：固定管板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、能源、石油、食品、制药等行业。
本文将对固定管板式换热器进行详细介绍和设计，并分析其工作原理、热力学性能以及设计参数的选择。
二、固定管板式换热器的工作原理：固定管板式换热器由壳体、管板和换热管组成。
冷却流体和加热流体通过换热管流动，并通过管壁传递热量。
热量的传递过程是通过流体流动、壳体与管壁的传热、对流以及传递到另一侧流体的传热等多个过程完成的。
三、固定管板式换热器的热力学性能分析：1.效能：固定管板式换热器的效能是指实际换热量与理论换热量之比，是衡量换热器性能的重要指标。
通过对固定管板式换热器材料、结构、流体流动状态等因素的优化设计，可以提高换热器的效能。
2.压降：固定管板式换热器在流体流动过程中会产生压降，压降的大小会影响流体的流速和能耗。
设计过程中需要根据具体要求和条件，选择合适的换热器材料和结构，合理控制压降。
3.温差：固定管板式换热器的冷却流体和加热流体在换热过程中温度会有一定的变化。
设计时需要根据使用要求，合理选择流体的进口温度和出口温度，以获得最佳的换热效果。
四、固定管板式换热器的设计参数选择：1.材料选择：固定管板式换热器的材料应具有良好的耐腐蚀性和导热性能，常用材料有不锈钢、碳钢、钛合金等。
根据要处理的介质和工作条件选择合适的材料。
2.流动方式选择：固定管板式换热器的流体可以采用单相流动、二相流动或多相流动。
根据介质的物理性质和换热要求选择合适的流动方式。
3.传热和传质系数计算：根据换热器各部分的材料和结构参数，计算传热和传质系数，以确定设计参数。
4.尺寸和布置设计：根据换热器的换热量和节流率，确定管子的尺寸和长度，以及板式换热器的布置方式。
五、实验设计和结果分析：为验证固定管板式换热器的性能和设计参数的选择，设计了一组实验，以测量换热器的效能、压降和温差等指标。
通过实验数据的分析，可以得出换热器的实际性能与设计参数的相关性，并对设计参数进行优化。
固定管板式换热器课设
江汉大学课题名称：固定管板式换热器设计系别：化学与环境工程学院专业：过控121班学号：姓名：库勇智指导教师：***时间： 2016年元月课程设计任务书设计题目：固定管板式换热器设计一、设计目的：1.实用国家最新压力容器标准、规范进行设计,掌握典型的过程装备设计的全过程;2.掌握查阅和综合分析文献资料的能力,进行设计方法和设计方案的可行性研究和论证;3.掌握软件强度设计计算,要求设计思路清晰,计算数据准确可靠,正确掌握计算机操作和专业软件的实用;4.掌握图纸的计算机绘图;二、设计条件：设计条件单管口表三、设计要求：1.换热器机械设计计算及整体结构设计2.绘制固定管板式换热器装配图一张一号图纸3.管长与壳体内径之比在3-20之间四、主要参考文献1.国家质量监督检验检疫总局,GB150-2011压力容器,中国标准出版社,2011.2.国家质量监督检验检疫总局,TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程,新华出版社,2009.3.国家质量监督检验检疫总局,GB151-1999管壳式换热器,中国标准出版社,1999.4.天津大学化工原理教研室,化工原理上册,姚玉英主编,天津科学技术出版社,2012.5.郑津样,董其伍,桑芝富主编,过程装备设计,化学工业出版社,2010.6.赵惠清,蔡纪宁主编,化工制图,化学工业出版社,2008;7.潘红良,郝俊文主编,过程装备机械设计,华东理工大学出版社,2006; ．U．施林德尔主编,换热器设计手册第四卷,机械工业出版社,1989.前言换热设备是用于两种或两种以上流体间、一种流体一种固体间、固体粒子间或者热接触且具有不同温度的同一种流体间热量或焓传递的装置;换热器是化工、石油、动力、冶金、交通、国防等工业部门重要工艺设备之一,其正确的设置,性能的改善关系各部门有关工艺的合理性、经济性以及能源的有效利用与节约,对国民经济有着十分重要的影响;在炼油、化工装置中换热器占总设备数量的40%左右,占总投资的30%-45%;随着节能技术的发展,应用领域不断扩大,利用换热器进行高温和低温热能回收带来了显著的经济效益;在工业生产中,换热设备的主要作用是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到工艺过程规定的指标,以满足工艺过程上的需要;此外,换热设备也是回收余热、废热特别是低品位热能的有效装置;换热器的型式繁多,不同的使用场合使用目的不同;其中常用结构为管壳式,因其结构简单、造价低廉、选材广泛、清洗方便、适应性强,在各工业部门应用最为广泛;根据管壳式换热器的结构特点,可分为固定管板式、浮头式、U型管式、填料函式和釜式重沸器五类;固定管板式换热器固定管板式换热器结构简单,制造成本低,管程清洗方便,管程可以分成多程,壳程也可以分成双程,规格范围广,故在工程上广泛应用;壳程清洗困难,对于较脏或有腐蚀性的介质不宜采用;当膨胀之差较大时,可在壳体上设置膨胀节,以减少因管、壳程温差而产生的热应力;固定管板式换热器的特点是：1、旁路渗流较小；2、锻件使用较少,造价低；3、无内漏；4、传热面积比浮头式换热器大20%～30%;固定管板式换热器的缺点是：1、壳体和管壁的温差较大,壳体和管子壁温差t≤50℃,当t≥50℃时必须在壳体上设置膨胀节；2、易产生温差力,管板与管头之间易产生温差应力而损坏；3、壳程无法机械清洗；4、管子腐蚀后连同壳体报废,设备寿命较低;固定管板式换热器的机械设计除了最关键的换热板片以外,还有两块墙板,我们称为框架板和压力板,框架板为外侧不可活动的墙板, 压力板为换热板片另一侧的可用拉杆螺栓调整位置的墙板；数根拉杆螺栓,用来加紧框架板和压力板；立柱；上下导杆,连接在框架板和立柱之间,用来支撑并给压力板和换热;半片导向；框架板和立柱上可安装底脚底脚,用于固定机器;除此以外,还可以有法兰,过滤器,温度计和压力计等一系列附件;固定管板式换热器管束连接在管板上,管板与壳体焊接;其优点是结构简单紧凑,能承受较高的压力,造价低,管程清洗方便,管子损坏时易于堵管或更换；缺点是当管束与壳体的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时,壳体与管束中将产生较大的热应力;这种换热器适用于壳侧介质清洁且不易结垢并能进行清洗,管、壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合;主要由壳体、换热管束、管板、前端管箱又称顶盖或封头和后端结构等部件组成;管束安装在壳体内,两端固定在管板上;管箱和后端结构分别与壳体两端的法兰用螺栓相连,检修或清洗时便于拆卸;换热器设计的优劣最终要看是否适用、经济、安全、运行灵活可靠、检修清理方便等等;一个传热效率高、紧凑、成本低、安全可靠的换热器的产生,要求在设计时精心考虑各种问题.准确的热力设计和计算,强度和工艺条件;目录一、设计计算1.工艺条件 (11)2.计算（1）管子数n (11)（2）管间距的确定 (12)（3）换热器壳体直径的确定 (12)（4）换热器壳体壁厚的计算 (12)（5）换热器封头选择 (13)（6）容器法兰选择 (13)（7）管板尺寸的确定 (14)（8）管箱 (14)（9）折流板设计 (14)（10）支座 (15)（11）开孔补强 (15)（12）管子脱拉力计算 (16)（13）是否安装膨胀节 (17)（14）接管、法兰 (18)（15）连接紧固件 (20)（16）防冲板 (20)（17）水压试验 (20)二、结构连接 (21)1.换热管与管板的连接 (21)2.管板与壳体,管箱的连接 (21)3.管法兰与接管的连接 (22)三、设备总装 (23)四、个人总结 (26)一、设计计算1、工艺条件名称 管程 壳程 物料名称 循环水 甲醇 工作压力 操作温度 40 ℃70 ℃推荐钢材 10, Q235 - A , 16MnR换热面积 60 m 2 管长管径φ=25mm2、计算1管子数n 选的无缝钢管,材质20号钢,管长3m;因为所根均3065.2025.014.360L d =⨯⨯==πF n 采用正三角形排列,正三角形排列比较紧凑,在一定的壳径内可排列较多的管子,且传热效果好,但管外清洗较为困难;而正方形排列,管外清洗方便,适用于壳程中的流体易结垢的情况,其传热效果较正三角形差些;以上排列方式中最常用的是正三角形错列,用于壳侧流体清洁,不易结垢,后者壳侧污垢可以用化学处理掉的场合;由化工原理上册附录28查得中心排管为23,换热器内管子总根数为467,取拉杆数为10,所以实际管数457根管程分程,管程数取1层 2管间距的确定由于换热管外径为25mm,化工原理上册附录28得管间距;(3)换热器壳体直径的确定oc id n a D 2)1(+-=式中 ——换热器内径,mm ；c n ——正六角形对角线上的管子数,中心排管数23=c n od ——最外层管子的中心到壳壁边缘的距离,取mm;故 754252)123(32=⨯+-⨯=mm D i mm 圆整后取壳体内径mm D i 800= 4换热器壳体壁厚的计算 材料选用Q345R,计算壁厚[]cic p D p -⨯⨯⨯=φδδ702式中 ——计算压力,取；MPa P P w c 5.01.1== ）；（单面焊局部无损检测；8.0800==φmm D i 摄氏度）；（壳壁温度取70189][70MPa =δ 故mm 32.145.01.18.0189280045.01.1=⨯-⨯⨯⨯⨯=δ因为,所以取;查HG/T20580-20581-2011化工设备手册腐蚀裕量mm C 22=,对Q345R 钢板负偏差mm C 3.01=;圆整后取mm n 6=δ; 5换热器封头选择左右封头均选用标准椭圆形封头,根据JB/T 4746-2002标准,封头为mm mm DN 6800⨯=,曲面高度mm h 2001=,直边高度mm h 252=,材料选用Q345R;6容器法兰的选择材料选用20号钢;根据JB/T 4701-2000标准,选用DN800,的平封面甲型平焊法兰;DN=800mm ；D=930mm ；；mm D 8901=；mm D 8453=；mm 40=δ7管板尺寸的确定选用固定式换热器管板型,并兼作法兰,材料选用16Mn 锻件;直径D=930mm,厚度方法选用强度胀接。
课程设计报告-固定管板式换热器
课程设计报告-固定管板式换热器一、引言固定管板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、石油、冶金、电力、制药等行业。
它主要由管束、壳体和管板组成，通过管板上的管束和壳体内的流体进行传热。
本报告旨在设计并分析一台固定管板式换热器的性能。
首先，我们将描述换热器的结构和工作原理，然后详细介绍设计过程中的关键步骤和计算方法，最后分析设计结果并提出改进措施。
二、换热器结构和工作原理固定管板式换热器由壳体、管束和管板组成。
壳体是固定管板式换热器的外部结构，通过壳体两侧的进出口与管板上的管束连接。
管束是由许多平行管子组成，通常采用平行排列的方式，以增加热交换面积。
管板则用于固定管束，并将流体引导到正确的通道。
换热器的工作原理是通过管板上的管束和壳腔中的流体进行传热。
冷流体通过管束的外壁流动，而热流体则通过管束内部流动。
在过程中，热量从热流体传递到冷流体，使得冷流体温度升高，而热流体温度降低。
三、设计过程和计算方法1.确定换热器的工作参数：包括流体的流量、进出口温度和压力等。
2.根据流体的物性参数，计算流体的传热和流动特性：如传热系数、摩擦因子、雷诺数等。
3.根据传热和流动特性，确定管束和壳体的尺寸：包括管外径、管长、管板孔径和壳体尺寸等。
4.根据换热器尺寸，计算热交换面积和压降。
5.根据热交换面积和温度差，计算换热器的传热效率。
四、分析设计结果通过以上的设计过程，我们可以得到固定管板式换热器的性能参数。
根据实际应用需求，我们需要评估换热器的传热效率、压降和可靠性。
传热效率是评估换热器性能的重要指标。
根据设计参数和计算结果，我们可以比较传热效率与设计目标的差距，从而评估换热器的传热性能。
压降是衡量换热器运行能力的指标之一、较大的压降会导致流体流速增加，增加管壁与流体之间的摩擦，从而降低传热效率。
因此，在设计过程中需要考虑压降的大小，并在合理范围内进行控制。
可靠性是评估换热器使用寿命和运行稳定性的指标之一、设计合理的固定管板式换热器应具有较好的抗腐蚀性、耐久性和维修性。
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一 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.5225⨯φ的换热管 则换热管数目：5.737019.014.35.2110A 0≈⨯⨯==d l n p π根 故738=n 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 。
（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a>6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。
30111 23 397 7 42 43912 25 469 8 48 51713 27 547 9 2 66 61314 29 631 10 5 90 72115 31 721 11 6 102 82316 33 817 12 7 114 93117 35 919 13 8 126 104518 37 1027 14 9 138 116519 39 1411 15 12 162 130320 41 1261 16 13 4 198 145921 43 1387 17 14 7 228 161622 45 1519 18 15 8 246 176523 47 1657 19 16 9 264 1921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0bt+-D d=~)32()1(式中，t 为管心距，单位mm ；0d 为传热管外径，单位mm 。
对于正三角形排列 n b 1.1= 将779=n 代入，得到 7.30≈b 取31，5.7975.2)1(D 0=+-=d b t结合换热管的排布图稍加圆整可选定mm 800D =二 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mm D h 1608002.02.0=⨯== 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：08.11)23(=⨯÷t h 不合适，调整为mm h 165=（2）、确定折流板间距 初步取mm 1605D B ==圆整取mm B 200=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根据上表可以选定折流板与壳体内径间的间隙为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。
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8.19φ，允许直径偏差为3.00+2、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表2.5拉杆数量16 4 46 6 8 10 12根据上表可选定拉杆的直径为12mm ，数目为8根。
（3）、拉杆尺寸按表2.6和图2.1确定拉杆的尺寸。
拉杆的长度L 按需要确定。
表2.6拉杆尺寸/mm拉杆直径d 拉杆螺纹公称直径n da Lb L 管板上拉杆孔深d L 10 10 13 40≥16 12 12 15 50≥18 161620 60≥20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)./(223022s m kg <ρυ故，不需防冲板 4、接管（1）、接管的公称直径符号 公称尺寸，mm 用途 a 200 冷却水进口 b 200 甲醇蒸汽进口（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7219⨯φmm 接管 对于DN80选取489⨯φmm 接管 对于DN20选取225⨯φmm 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：)(151mm h h l +++≥δ式中h 为接管法兰厚度，1h 为接管法兰的螺母厚度，δ为保温层厚度，l 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5、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（2）、管板孔直径和允许偏差三 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 5.110⨯ 214⨯219⨯ 5.225⨯ 332⨯ 338⨯ 345⨯ 5.357⨯ 伸出长度l 5.05.0+ 5.01+5.05.1+ 5.05.2+ 5.03+2、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，优点是结构简单，便于制造。
图3-2B 型管箱（2）、管箱的结构尺寸确定 最小长度的确定：（具体结构尺寸参见管箱图纸） 这里仅按相邻焊缝间的距离计算 432min L L L L g ++≥ 式中C 2B L 2+≥（当接管无补强圈是，C 2d L 12+≥）（mm ）)(L 124mm S h h P ++= S 4C ≥,且）（mm 50≥ 符号说明：C ：接管补强圈外边缘至设备法兰或管箱壳体连接焊缝间的距离，mm1d ；接管内径，mm B ：接管补强圈外径，mm1h ：封头内曲面高度，mm 2h ：封头直边高度，mm2L ：接管位置尺寸，mm 3L ：接管至壳体与封头连接焊缝间距离，mm 4L ：封头高度，mm min g L ：管箱最小长度，mm S ：管箱壳体厚度，mm P S ：封头厚度，mm4 列管式换热器其他结构设计1、法兰选用（1）、设备法兰设备法兰分别有甲型平焊法兰、乙型平焊法兰、长颈对焊法兰。
对于的法兰标准分别为JB4701、JB4702、JB4703。
由于设计压力较低，可选用甲型平焊法兰。
选用其中的凹凸面密封形式的法兰。
（具体的结构参数参见图纸）图4-1凹凸密封面表4-1甲型平焊法兰的结构参数（摘自JB4701-2000）（2）、接管法兰的选用采用板式平焊钢制管法兰，尺寸见表4-2表4-2板式平焊钢制管法兰（摘自HG/T 20593-97）/mm公称直径DN管子直径1A连接尺寸法兰厚度C 法兰外径D螺栓中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n螺纹hTA BPN0.6MPa20 26.9 25 90 65 11 4 M10 14 80 88.9 89 190 150 18 4 M16 18 200 219.1 219 320 280 18 8 M16 22 2、垫片的选用常用的垫片有非金属软垫片、缠绕垫片、金属包垫片。
对的标准分别为JB4704、JB4705、JB4706。
采用非金属软垫片结构和尺寸分别见图4-2和表4-3。
图4-2非金属软垫片表4-3非金属软垫片结构尺寸（摘自JB4704-2000）3、支座此换热器为卧式换热器，因此采用卧式支座，可采用鞍式支座，其标准号为JB/4712。
鞍式支座的选取主要是根据壳体的公称直径选取的。
本换热器的公称直径为DN800mm。
根据标准选取DN500-900,120度包角重型带垫板的鞍式支座，具体的结构和参数见图4-3和表4-4。
（具体结构参见图纸）图4-3鞍式支座的结构形式表4-4鞍式支座的结构参数（摘自JB/T4712-92）5 强度计算1、筒体壁厚计算由工艺设计给定设计温度70C ︒为设计压力MPa 05.0P c =选低合金结构钢板16MnR 卷制，材料70C ︒时的许用应力MPa t 170][=σ，取焊缝系数1=φ，腐蚀裕量mm 1C 2=，则计算厚度 mm p D p c t i c 12.005.01170180005.0][2S =-⨯⨯⨯=-=φσ 对于低合金钢，为满足运输刚度要求取S=3mm设计厚度 mm d 4C S S 2=+=名义厚度 mm n 575.025.04C S S 1d =++=++=圆整 有效厚度 mm C C S d e 75.3125.05S 21=--=--= 水压试验压力 0.0625MPa 1.25p p c T ==所选材料的屈服应力 MPa s 345=σ水压试验应力校核 MPa S S D p e e i T T 698.675.32)75.3800(0625.02)(=⨯+=+=σMPa 5.31013459.09.0s =⨯⨯=φσ 所以φσσs T 9.0<，水压试验满足强度要求。
气密试验压力MPa p p c T 0575.015.1==2、管箱短节和封头厚度计算由工艺设计给定设计温度40C ︒为设计压力MPa 45.0P c =选低合金结构钢板16MnR 卷制，材料70C ︒时的许用应力MPa t 170][=σ，取焊缝系数85.0=φ，腐蚀裕量mm 1C 2= （1）、管箱短节厚度计算计算厚度 mm p D p c t i c 25.145.085.0170180045.0][2S =-⨯⨯⨯=-=φσ 对于低合金钢，为满足运输刚度要求取S=3mm设计厚度 mm d 4C S S 2=+=名义厚度 mm n 575.025.04C S S 1d =++=++=圆整 有效厚度 mm C C S d e 75.3125.05S 21=--=--= 水压试验压力 0.5625MPa 1.25p p c T ==所选材料的屈服应力 MPa s 345=σ水压试验应力校核 MPa S S D p e e i T T 281.6075.32)75.3800(5625.02)(=⨯+=+=σ MPa 5.31013459.09.0s =⨯⨯=φσ所以φσσs T 9.0<，水压试验满足强度要求。