1、 1.方案确定方案确定 选择换热器的类型 浮头式换热器：主要特点是可以从壳体中抽出便于清洗管间和管内。管束可以在管内自由 伸缩不会产生热应力。 1.1 换热面积的确定 根据化工设备设计手册选择传热面积为 400m2 1.2 换热管数 N 的确定 我国管壳式换热器常用碳素钢、低合金钢钢管，其规格为 19 2、25 2.5、32 3、38 3、57 3.5 等，不锈钢钢管规格为 19 2、25 2、32 2、38 2.5、57 2.5。 换热管长度规格为 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9.0m 等。换热器换热管长度 与公称直径之比， 一般在 425 之间， 常用的
2、为 610。 管子的材料选择应根 据介质的压力、 温度及腐蚀性来确定。 选用 32 3mm 的无缝钢管，材质为 0Cr18Ni9，管长为 6000mm n=A/d0L 3-5 式 3-5：n换热管数 A换热面积 m2 d0换热管外径 mm L换热管长度 mm 故 - 3- 3 400 n= 613 3.1432600010 根 表1.1 拉杆直径 /mm 换热管外径d 10d15 15d25 25d27 拉杆直径 nd 10 12 16 表1.2 拉杆数量 换热器公称直径DN/mm 400d 400d700 700d900 900d2600 4 4 8 10 拉杆需 10 根。 1.3 换热管
3、的排布与连接方式的确定 换热管排列形式如图 3.1 所示。换热管在管板上的排列形式主要有正三角形、正方形 和 转正三角形、转三角形。正三角形排列形式可以在同样的管板面积上排列最多的管数，故用 的最为广泛，但管外不易清洗。为便于管外便于清洗可以采用正方形或转正方形的管 束。 换热管中心距要保证管子与管板连接时，管桥有足够的强度和宽度。管间需要清洗时 还 要留有进行清洗的通道。换热管中心距宜不小于 1.25 倍的换热管的外径。 换热管排列形式 如图 1.1 所示： 正三角形 转角三角形 正方形 转角正方形 图 1.1 换热管排列形式 图 1.2 管子成三角形排列 本换热器采用正三角形排列,由表 1
4、.3,取管间距 a=40mm。 表 1.3 换热管中心距 (mm) 换热管外径 d 14 19 25 32 38 45 57 换热管中心距 S 19 25 32 40 48 57 72 换热器的主要设计参数如下： 表 1.4 设计参数表 流程 设计参数 管程 壳程 工作压力（MPa） 1.0 1.6 设计压力（MPa） 1.1 1.76 腐蚀裕度（mm） 1.0 1.0 材质 Q235-B Q235-B 2. 换热器壳体壁厚的设计计算换热器壳体壁厚的设计计算 压力容器选材： 本设备为冷凝器，由于设计压力在低范围内，工作温度不高，介质为乙烯，所以选用 Q235-B 材料， 且满足其使用要求。 一
5、般来说， 换热器的壳体和管箱公称直径大 于等于 400mm 时，其筒体使用板材卷制。当换热器的公称直径小于 400mm 时，其筒体使用 管材制。由于 本次设计的换热器直径为 1200mm，所以我选用板材卷制的筒体。 2.1 壳程壁厚的设计计算 1. 名义壁厚计算 p = 2 ci t c D p 4-1 查表得t=170MPa 取设计压力 p =1.1 1.6=1.76 MPa 故 1 . 7 60 0 = 7 . 3 5 21 7 00 . 8 51 . 7 6 m m n12 =+CC 故 n12 =+7 . 3 50 . 819 . 1 5CCm m 按照 GB151-89 对固定管板式换热器最小壁厚的规定，取 12mm。 2.有效壁厚计算 e 12 =120.8110.2 en CCmm 3.最小壁厚计算 , m inn 对于合金钢容器，规定最小壁厚不能小于2mm。 , m inm in2 =+C224m m n m in, m in n 所以壳程的名义厚度取12mm合格。 2.2 管箱壁厚设计计算 换热器的管箱封头一般为椭圆形或平盖形。 平盖容易拆卸， 维修关程时不必拆卸管道。 一般大直径压力高，检修情况允许时，倾向于使用平盖。在压力不高的情况下，换热器直 径小于等于900mm时，用椭圆形封头；换热器直径大于900mm，通常使用平盖。因为本换热器 直径为 12
