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布管
(1)换热管的排列方式为转角正方形排列 ,如下图所示
(2)换热管中心距
所选换热管 d=25mm ,换热管中心距宜不小于 1.25倍的换热管外径,
查国标得换热管中心距 S=32mm
(3) 布管限定圆
布管限定圆直径 D =D -2b
L i 3
b =0.25d=0.25×25=6.25mm( 一般情况下不小于 8mm)
3
∴取 b3=8.5
D =D -2b =500-2 ×8.5=483mm
L i 3
具体布管图如附图
U 型管换热器的设计与校核
1 由工艺设计给定
壳体公称直径为 500mm,壳程的最高工作压力为 1.2MPa,管程最高
工作压力为 1.5MPa,壳程液体进口温度为 70℃,出口温度为 110℃;
管程液体进口温度 180℃,出口温度 125℃;
管长为 6000mm,4 管程单壳程的换热器。原油的黏度大 ,因此壳程走
原油,管程走被冷却的柴油。
2 筒体壁厚设计
由工艺设计给定设计温度为 150℃,选用低合金钢 Q345R 。查
GB 150 一 2011 可知: 150℃时 Q345R 的许用应力 150 =189MPa,厚
度暂取 3~ 16mm,焊接采用双面对接焊局部无损探伤检测,焊接系
数 =0.85,钢板的厚度负偏差按 GB/T 709 一 2006 查 3B 类钢板 得
钢板负偏差为 C =0.3,腐蚀裕量 C =3mm,
1 2
设计压力为最大工作压力的 1.05~1.1倍,由工艺设计给定壳程的最
高工作压力为 1.2MPa(绝);
表压 =绝压—当地大气压 =1.2Mpa-101.3kpa=1.1Mpa
∴P =(1.05~1.1)×1.1=1.2Mpa
c
计算壁厚 t =﹙P D /2[ δ] t φ ﹣P ﹚+C +C =5.175mm
c i c 1 2
由于管壳式换热器在工作过程中除承受内压外还受到温差应力、 支座
反力和自重等载荷的作用, 因此壳体壁厚应比计算值大, 对碳素钢和
低合金钢应满足 GB 151 一 1999 的最小厚度要求,查得 U 型管式换
热器的壁厚应不小于 8mm ,圆整后取钢板名义厚度 tn=8mm。
3 封头厚度计算
为满足强度要求,封头取与筒体相同的 Q345R。
查 GB 150 一 2011 可 知 : Q345R 在 150 ℃ 时 的 许 用 应 力
150 =189MPa,厚度暂取 3~16mm,焊接系数采用双面对接焊局部
无损探伤检测,焊接系数 =0.85 ,钢板负偏差为 C1=0.3,腐蚀裕量
C =3mm。
2
封头为标准椭圆形封头,
KP D
计算厚度: t t c i 标准椭圆形封头 K=1
2 - 0.5P
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