化工设备机械基础(设备部分)教案 布管范围:应排布在布管限定园内,即最外层换热管表面至管板中心距不得超过布管限定园半径。(按 图4-10介绍式4-3、4-4的意义,强调换热管外表面在Di范围内) Ⅱ拉杆孔的布置:拉杆孔位置根据拉杄位置确定,一般应均匀布置于管束的外边缘。拉杆与管板 焊接时,拉杄孔深等于孔直径:螺纹连接时,螺纹深度为螺纹孔直径的1.5倍。 Ⅲ螺栓孔的布置:管板上开螺栓孔的位置、数量、直径应与相连接的法兰上开的螺栓孔一致 2、分程隔板植的布置 管程:分程数量为偶数,分程时应注意使各管程的换热管数大致相等,隔板槽形状简单、密封 面长度较短,程数不宜过多。分程隔板槽根据分程布置图设置,隔板槽密封面应与管板外边缘密封面处 在同一水平高度上,槽宽一般比与其相联接的隔板厚度大2m。(按图4-13简单介绍4-6管程流体走向) 壳程:壳程分程不常见,多用折流板起分程隔板作用。 3.密封面的设计:管板密封面的形式应与之相配合的法兰密封面相配,其常设计为带有凸肩的结构 以减少密封面的加工面积,节省工时。 四、管板与壳体、管箱的连接(按图416、417介绍各种结构) 焊接结构:兼作法兰和不兼作法兰两种 2.不兼作法兰:安图4-16介绍各种连接结构,注意焊接开坡口 3.兼作法兰:筒体与管板的端面(凹槽或凸台)进行焊接。如图417所示。注意焊接开坡口和边缘应 4.法兰连接结枃:固定管板式换热器中,兼作法兰的管板与管箱的连接基本采用法兰连接。如图4-18 所示。而U形管式、浮头式、填料函式换热器的管束通常为可拆结构,故管板与壳体、管箱一般采用法 兰连接。如图4-19所示。 第二节管束 一、管子的排列 换热管常用的四种排列方式前面已提到。对于U形管存在最小弯曲半径问题,一般Rmn不小于2do, 般采用对称于分程隔板布置,但有时为了增加布管数U形管与分程隔板成一定的倾斜角度,如图4-20 所示布置。换热管层数过多会影响直管段的长度。(根据图4-20具体讲述) 管子的长度 长度越长,单位传热面积材料消耗量越低,制造成本也就越低,同时因流通截面减少而提高流速, K值增大。但其长度受到管程清洗、运输、拆装、管程压降及支座等因素的影响 般长度限制在6m一下,以2.5m-4m最为常见。(针对各条讲述管长过大的弊端,尤其是对可拆结构 需有足够大的空间) 二、管束安装转角 当壳程为气体冷凝时,为减少液膜在列管上的包角及液膜厚度,管束装配时应偏转一定角度,因液 膜包盖换热管,降低传热效果。注意管板上排液、排气孔的位置。 三、管子与管板的连接(重点) 换热管与管板的连接必须考虑强度和密封性两方面的要求。常用的连接方法有三种:胀接、焊接、 胀焊并用 胀接 i适用范围(各国要求不同,我国以GB151为准) GB151-199中规定强度胀接的应用范围为:设计压力小于等于AMPa:设计温度小于等于300℃:操 作中无剧烈振动,无过大温度变化及明显的应力腐蚀。 胀接方法 常用方法为杋械滚胀法,此外还有爆破胀接发、液压胀管法、液袋胀管法等。(讲解机械滚胀法化工设备机械基础（设备部分）教案 - 8 - 布管范围：应排布在布管限定园内，即最外层换热管表面至管板中心距不得超过布管限定园半径。（按 图 4-10 介绍式 4-3、4-4 的意义，强调换热管外表面在 Di 范围内） Ⅱ 拉杆孔的布置：拉杆孔位置根据拉杆位置确定，一般应均匀布置于管束的外边缘。 拉杆与管板 焊接时，拉杆孔深等于孔直径；螺纹连接时，螺纹深度为螺纹孔直径的 1.5 倍。 Ⅲ 螺栓孔的布置：管板上开螺栓孔的位置、数量、直径应与相连接的法兰上开的螺栓孔一致。 2、分程隔板槽的布置 管程：分程数量为偶数，分程时应注意使各管程的换热管数大致相等，隔板槽形状简单、 密封 面长度较短，程数不宜过多。分程隔板槽根据分程布置图设置，隔板槽密封面应与管板外边缘密封面处 在同一水平高度上，槽宽一般比与其相联接的隔板厚度大 2mm。（按图 4-13 简单介绍 4-6 管程流体走向） 壳程：壳程分程不常见，多用折流板起分程隔板作用。 3．密封面的设计：管板密封面的形式应与之相配合的法兰密封面相配，其常设计为带有凸肩的结构， 以减少密封面的加工面积，节省工时。 四、管板与壳体、管箱的连接（按图 4-16、4-17 介绍各种结构） 1．焊接结构：兼作法兰和不兼作法兰两种 2．不兼作法兰：安图 4-16 介绍各种连接结构，注意焊接开坡口。 3．兼作法兰：筒体与管板的端面（凹槽或凸台）进行焊接。如图 4-17 所示。注意焊接开坡口和边缘应 力） 4．法兰连接结构：固定管板式换热器中，兼作法兰的管板与管箱的连接基本采用法兰连接。如图 4-18 所示。而 U 形管式、浮头式、填料函式换热器的管束通常为可拆结构，故管板与壳体、管箱一般采用法 兰连接。如图 4-19 所示。 第二节 管束 一、管子的排列 换热管常用的四种排列方式前面已提到。对于 U 形管存在最小弯曲半径问题，一般 Rmin 不小于 2d0， 一般采用对称于分程隔板布置，但有时为了增加布管数 U 形管与分程隔板成一定的倾斜角度，如图 4-20 所示布置。 换热管层数过多会影响直管段的长度。（根据图 4-20 具体讲述） 管子的长度 长度越长，单位传热面积材料消耗量越低，制造成本也就越低，同时因流通截面减少而提 高流速， K 值增大。但其长度受到管程清洗、运输、拆装、管程压降及支座等因素的影响。 一般长度限制在 6m 一下，以 2.5m~4m 最为常见。（针对各条讲述管长过大的弊端，尤其是对可拆结构 需有足够大的空间） 二、管束安装转角 当壳程为气体冷凝时，为减少液膜在列管上的包角及液膜厚度，管束装配时应偏转一定角度，因液 膜包盖换热管，降低传热效果。注意管板上排液、排气孔的位置。 三、管子与管板的连接（重点） 换热管与管板的连接必须考虑强度和密封性两方面的要求。常用的连接方法有三种：胀接、焊接、 胀焊并用。 1．胀接 ⅰ 适用范围（各国要求不同，我国以 GB151 为准） GB151-1999 中规定强度胀接的应用范围为：设计压力小于等于 4MPa；设计温度小于等于 300℃；操 作中无剧烈振动，无过大温度变化及明显的应力腐蚀。 ⅱ 胀接方法 常用方法为机械滚胀法，此外还有爆破胀接发、液压胀管法、液袋胀管法等。（讲解机械滚胀法