[工学]润滑油冷却器管壳式换热器毕业设计.doc

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1、分类号 TH117.2+1 单位代码 密 级 公开 学 号 学生毕业设计（论文）题 目润滑油冷却器的设计作 者院 (系)专 业机械设计制造及其自动化指导教师答辩日期 年 月 日毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

2、 论文作者签名: 年 月 日榆林学院本科毕业设计（论文）摘 要润滑油冷却器是大型运转设备中一个重要组成部分。它主要用于冷却吸收了磨擦热的润滑油，从而保证润滑油的使用寿命和机组安全可靠地运行。文中的润滑油冷却器在结构上采用了1-6型，即壳侧一程，管侧六程，并按照设计要求对其进行了整体的设计。首先，通过换热计算确定换热面积与管子根数，进而初步选定换热器的结构类型。然后按照设计要求以及一系列国家标准进行结构设计，之后又给出了水压试验要求，在设计的同时还进行了相关的校核。最后整理数据绘制了零件图和装配图。设计完成的润滑油冷却器能够及时有效的对流经轴承等处的润滑油进行冷却，使整个设备始终处于良好的运行状

3、态。关键词：润滑油；冷却器；管壳式I榆林学院本科毕业设计（论文）Design of Lubricating Oil Heat ExchangerABSTRACTLubricating oil heat exchanger is an important part of the large Scale Rotating equipment. It is mainly used for cooling lubricating oil which absorbed the friction heat, so as to ensure the service life of lubricating o

4、il and the unit operated safely and reliably.In this paper, using a 1-6 type, i.e. a process in shell side, and another six process in pipes side, the overall design for lubricating oil cooler is made in accordance with the design requirements. First of all, the transfer area and the number of pipes

5、 are calculated, and then the type of heat exchanger is selected. Then, the structure of lubricating oil heat exchanger was designed in accordance with the design requirements and a series of national standards, after that the hydraulic pressure test is carried out, and the strength check is made. F

6、inally, the data is collected to draw the part drawing and assembly drawing, so as to the entire design is completed.The lubricating oil cooler designed in this paper can cool oil that flowed through a bearing timely and effectively, so that the whole equipment is always in good working condition.Ke

7、y words：Lubricating oil; Heat exchanger; Fixed pipes and plat1目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 设计内容11.2 换热器的国内外状况11.3 管壳式换热器的结构22 管壳式换热器选型及设计思路52.1 设计参数52.2 换热器选型原则52.3 换热器的设计思路63 热工设计93.1 计算总传热系数93.2 核算总传热系数K值123.3 核算压力降144 结构设计174.1 壳体设计174.2 封头设计184.3 管板设计184.4 换热管设计204.5 接管设计244.6 壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接设计2

8、75 水压试验要求355.1 试验基本原则355.2 试验步骤356 总结37参考文献39致 谢40 榆林学院本科毕业设计（论文）1 绪论1.1 设计内容润滑油用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。然而由于机器运转会产生大量的热量，这使得润滑油在工作过程中会带走很大一部分热量，为了保证机器的正常运转和润滑油的正常使用寿命，我们一般使用润滑油冷却器来控制油温。润滑油冷却器通常用水或空气为冷却介质以除去热量，大致分为喷淋式冷却器、夹套式冷却器和管壳式冷却器等几种类型。其中，管壳式换热器具有结构坚固、操作弹性大、可靠程度高、适用范围广、制造成

9、本低、清洗方便、处理量大、工作可靠等优点，故本课题采用管壳式换热器。管壳式换热器是把换热管余管板连接，再用壳体固定。它的形式大致分为固定管板式、外填料函式、填料函滑动管板式等几种。它在炼油、石油化工、医药及其他工业中使用广泛，它适用于冷却、冷凝、加热、蒸发和废热回收等各个方面。所以在工程中得到普遍应用。管壳式换热器的研究内容主要包括选型和换热计算两个方面。换热器的类型很多，每种型式都有特定的应用范围。在某一种场合下性能很好的换热器，如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。因此，针对具体情况正确地选择换热器的类型，是很重要的。换热器选型时主要依据是:热负荷及流量大小；流体的性质；温度

10、、压力及允许压降的范围；对清洗、维修的要求；设备结构、材料、尺寸、重1。1.2 换热器的国内外状况目前各国针对管壳式换热器的性能进行的研究主要是强化传热，提高对苛刻工作条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作出的结构改进。中国换热器起步较晚，1963年抚顺机械设备制造有限公司按照美国TEMA标准制造出第一台管壳式换热器。之后，兰州机械研究所首次引进德国斯密特（Schmidt）换热技术，原四平换热器总厂引进法国维卡勃换热技术，在吸收国外先进制造经验的同时我国换热器技术得到了很大发展。国外换热器技术正在蓬勃发展，SECESPOL国际集团是欧洲换热器专业制造商，它在1

11、988年发明了世界上第一台螺旋螺纹管JAD换热器，因其在汽水换热领域无可比拟的优势，换热系数最高达14000w/.，最高耐温400，在欧洲被誉为“蒸汽王子”。俄罗斯提出一种先进方法，即气动喷涂法，来提高翅片化表面的性能。其实质是采用高速的冷的或稍微加温的含微粒的流体给翅片表面喷镀粉末粒子。用该方法不仅可喷涂金属还能喷涂合金和陶瓷(金属陶瓷混合物)，从而得到各种不同性能的表面。 瑞典Alares公司开发了一种扁管换热器，通常称为麻花管换热器。美国休斯顿的布朗公司又对扁管换热器做了改进。螺旋扁管的制造过程包括了“压扁”与“热扭”两个工序。改进后的麻花管换热器同传统的管壳式换热器一样简单，改进了传热

12、，减少了结垢，降低了成本，无振动，节省了空间，无折流元件2。1.3 管壳式换热器的结构管壳式换热器是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。主要有壳体、管束、折流板、管板和封头等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，两端固定在管板上。封头用螺栓与壳体两端法兰相连。进行换热的冷、热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热系数，通常在壳体内安装若干隔板。隔板可以提高壳程流体流速，迫使流体按照规定路径横向多次通过管束，增强流体的湍流程度3。1 管板 2 换热管 3折流挡板 4 放气孔、排液孔 5 封头图1-1 管壳式换热器结构示意图(1

13、) 管板列管式换热器的管板一般采用圆平板，在上面开孔以装设换热管束，管板又与壳体连接。管板与壳体的连接方法与换热器的形式有关。对于固定管板式换热器，常采用不可拆连接方式，即直接将两端管板焊接在壳体上。对于浮头式、U形管式换热器，由于管束要从壳体中抽出，故常用可拆分连接方式，即把管板夹于壳体法兰与顶盖法兰之间，用螺栓紧固，必要时卸下顶盖就可以把管板连同管束从壳体中抽出。(2) 换热管换热管安装在壳体内部，两端用管板固定。管子内侧为冷却水，外侧为润滑油，冷却水流经内部时带走管子外部的热量，从而实现换热。目前我国列管式换热器系列标准中，所采用的无缝钢管规格多为192和252.5两种。换热器一般采用光

14、管，这样结构简单，容易制造。管子在管板上的固定，原则上是必须保证管子和管板连接牢固，不能在连接处产生泄漏，否则会给操作带来严重故障。(3) 折流挡板为了加大壳程流体的速度，增强湍动程度，以提高壳程流体的对流传热系数，往往在壳程内部装置折流挡板。另外折流挡板对换热管束还起到支撑作用，可以有效的防止管子的变形。折流挡板形式较多，主要有两种，一种是横向折流板，壳程流体横向流动；另一种是纵向折流挡板，壳程流体平行流过管束。(4) 放气孔、排液孔在换热器的壳体上常安装放气孔和排液孔，用以排除不能凝结的气体和冷凝液体。(5) 封头封头有方形和圆形两种。方形用于直径小（一般小于300）的壳体，圆形封头用于直

15、径大的壳体。由于在清洗和检修管束时需将封头拆下，所以封头结构应便于拆装，一般通过法兰与壳体连接。2 管壳式换热器选型及设计思路换热器的类型很多，每种型式都有特定的应用范围。在某一种场合下性能很好的换热器，如果换到另一种场合可能传热效果和性能会有很大的改变。在换热器选型中，应对结构强度、材料来源、加工条件、密封性、安全性等方面加以考虑。因此，应综合考虑工艺条件和机械设计的要求，正确选择合适的换热器型式来有效地减少工艺过程的能量消耗。对工程技术人员而言，在设计换热器时，对于型式的合理选择、经济运行和降低成本等方面应有足够的重视，必要时，还得通过计算来进行技术经济指标分析、投资和操作费用对比，从而使

16、设计达到该具体条件下的最佳设计。2.1 设计参数本设计主要设计参数有：表 2-1参数名称壳程管程设计压力（Mpa）2.01.5实际压力（Mpa）1.5入口1.0 ；出口0.9 温度():25；40流量Q（/h）1000物料可耐压齿轮油冷却水程数16密度（）8551000比热容Cp（KJ/）2.04.18导热系数（W/m）0.140.61762.2换热器选型原则管壳式换热器进行换热工作时，润滑油流经管子内部，管子与壳体之间通入冷却水，在润滑油流经途中与壳体内部的冷却水进行热交换，然后将冷却后的润滑油再次注入设备，进行润滑。与此同时，壳体内部的高温冷却水也在源源不断的流出，而在输入端再注入温度很低

17、的冷却水，利用管子作为媒介将管子内部润滑油的热量传导到壳体内部的冷却水中，然后，通过高温冷却水的排除和低温冷却水的注入，将壳体内的热量带出换热器，这样就实现了热交换。(1) 选用的基本原则1) 所选用的换热器，一定要能完成换热任务。换热任务是由生产工艺条件决定的，是流体温度变化在单位时间内吸收和放出的热量。它的具体数值，可由流体热流量平衡方程，即冷流体的吸热速率或者热流体的放热速率来计算。另外在机械强度，抗腐蚀、耐压能力等方面，所选用的换热器应都能满足设计要求。2) 操作维护，清洗检修要方便易行。3) 经济上合理。在换热器选型和工艺参数的确定中，要有经济技术的考虑，尽可能的节能、省材，使操作费

18、用和设备维护费用处于一个合理的范围之内。4）保证生产安全。在操作中，若有爆炸、燃烧、中毒等危险性，则要考虑必要的安全措施。对设备材料强度的验算，除应有一定的安全系数外，还应考虑由于设备压力突然升高或由于真空，而需要安装安全阀等措施。此外，还有以下选用原则：(1) 根据流道选择进行换热的冷热两种流体，按以下原则选择流道：a.不洁净和易结垢流体宜走管程，因管内清洗较方便；b.腐蚀性流体宜走管程，以免管束和壳体同时受到腐蚀；c.压力高的流体宜走管程，以免壳体承受压力；d.饱和蒸汽宜走壳程，因蒸汽冷凝传热系数与流速无关，且冷凝液容易排出；e.若两流体温差比较大，选用固定管板式换热器时，宜使传热系数大的

19、流体走壳程，以减少热应力。(2) 根据流体的流速选择增加流体在换热器中的流速，将增大对流传热系数，减少污垢热阻，使总传热系数增大，从而减少换热器的传热面积。但是流速增加是流体阻力增加，动力消耗增多。所以适宜的流速要通过经济恒算得出。固定管板式换热器管束连接在管板上，管板与壳体焊接。其主要优点有：（1）传热面积比浮头式换热器大20-30；（2）旁路漏流较少；（3）锻件使用较少；（4）没有内漏。固定管板式换热器的适用场合为：（1）设备需要尽可能少的使用法兰密封的场合；（2）管、壳程金属温差不是很大的场合；（3）壳程流体清洁无需经常抽出管束的场合。综合以上情况，本设计采用固定管板式换热器。2.3 换

20、热器的设计思路换热器的设计计算常分为设计计算和校核计算两大类。换热器计算一般需要三大类数据：结构数据、工艺数据和物性数据，其中结构数据的选择在换热器中最为重要。在管壳式换热器的设计中包含有一系列的选择问题，如壳体型式、管程数、管子类型、管长、管子排列、折流板型式、冷热流体流动通道方式等方面的选择。工艺数据包括冷、热流体的流量、进出口温度、进口压力、允许压降及污垢系数等。物性数据包括冷、热流体在进出口温度下的密度、比热容、粘度、导热系数、表面张力等。3 热工设计3.1 计算总传热系数（1）热流量4 （3-1）将已知的参数：壳程流体（润滑油）流量1000/h；润滑油比热容2.0KJ/；进口油温15

21、0，出口30代入式（3-1）得： （2）平均传热温差 （3-2） （3-3） （3-4） （3-5）流体流动时，润滑油：15030；冷却水：4025。 查化工原理图4-19得：，所以，修正后的传热温差为：（3）冷却水用量 （3-6）综合以上数据计算冷却水用量为：（4）传热面积 （3-7）考虑到两种流体的具体情况，参考换热器中列管式换热器的K值，初步确定，由此可以估算换热器传面积为：（5）工艺尺寸的确定1）管径与管子内部的流速查GB151-1999可知，在我们国家的管壳式换热器所采用的无缝钢管规格大致有如下几种：19mm2mm,25mm2.5mm。鉴于有结垢等情况，本设计采用25mm2.5mm的

22、管子，初取管内流速u=0.8m/s。2）管程与传热管数首先，根据传热管内径以及管内冷却水的流速来确定单程的传热管数： （3-8）式中：管子内径；：管内介质的流速 （3-9）式中：管子外径由此计算换热管长度：由此可知，如使用单管程管子，管子过长必然导致换热器基本尺寸过大，因此在此采用多管程结构。实际应该用中，常用的管子长度有：1500mm、2000mm、3000mm、4500mm、6000mm，在此采用管长=2000mm,管程为： （3-10）所需换热管总数为：根 （3-11）3）传热管的排布管子在管板上的排列方式应力求排布均匀、结构紧凑并考虑清洁和整体结构的要求。基本的排布方式有下列三种：等边

23、三角形排布其一边与流向垂直，是最常用的形式。与正方形相比不仅传热系数要高一些，而且可以节省15的管板面积。适用于不生污垢或者可以用化学清洗方法清洗污垢以及允许压降较高的条件；正方形直列，正方形错列正方形排布其结构最不紧凑，但是方便机械清扫，因此常用于壳程流体容易结垢的场合。综合以上三种情况，本设计选择等边三角形排布方式5。管间距选用，横过管束中心线的管数为：根。4）壳体内径对于多管程结构，壳体内径按以下方法计算： （3-12）其中，是管板利用率，对于按等边三角形排布的管子取：0.5-0.8。5）折流挡板目前，国内换热器最常用的折流挡板有弓形和圆盘圆环形两种，本设计采用弓形折流挡板。由此可知，折

24、流板的圆缺高度为壳体直径的25，切去圆缺的高度为： （3-13）折流挡板的间距在允许的压力降范围内应该尽可能的小，GB151-1999中间有如下几种：150mm、200mm、300mm、450mm、600mm，本设计采用，因此折流板数为：块 （3-14）根据以上计算数据，选取=25mm管径卧式固定管板式换热器表 3-1壳体直径管程数管子数中心排管数换热面积换热管长度400mm696122000mm3.2核算总传热系数K值（1）计算管程对流传热系数 （3-15）换热器总管数为96，由于是6管程，初选管程流速为0.8m/s，所以管程的流通面积为：冷水的实际流速为： （3-16）雷诺系数： （3-1

25、7）普朗特系数： （3-18）实际换热面积为：换热管外径壁厚：（3-19）（2）计算总传热系数总传热系数的计算公式： （3-20）其中，：管外流体的传热膜系数， ：管内流体传热膜系数， ：管外流体污垢热阻， ：管内流体污垢热阻，：管壁厚度,mm：管壁材料的导热系数,（3）管内传热膜系数 （3-21）由于冷却水相当于一个被加热的过程，所以对流传热系数为： （4）管外传热膜系数 （3-23）由于换热管是等边三角形排布的，根据科恩公式： （3-22）流体流过管间最大截面积是： （3-24）估算壳体内径为 （3-25）确定雷诺系数： （3-26）确定普朗特系数： （3-27）将壳体壁温视为壳程流体的平

26、均温度，因此将所有数据代入公式3-23式得： 不可避免的壳程流体（润滑油）会产生污垢，因此会有污垢热阻，查GB151-1999表F3可知：管外有机物污垢热阻：管内冷却水污垢热阻：将以上数据代入公式3-20式： 故（5）核算总传热面积稳态传热基本方程： （3-28）由上式可知基本换热面积A： （3-29） （3-30）传热面积的裕度为：100=323.3核算压力降（1）核算管程压力降核算公式为: （3-31）其中：流体横过管束的压力降，Pa （3-32）：流体通过折流板的压力降，Pa （3-33）压力降的结构校正系数：=1.4壳程数：管程数：选定无缝钢管粗糙度，则由关联图可知其中摩擦系数,代入式

27、（3-32）和（3-33） （2）核算壳程压力降核算公式为： （3-34）其中， （3-35）其中，管子排布方式对压力降的校正因数：壳程流体摩擦系数，当Re500时，取 （3-36）：横过管子中心线的管子数，=12:折流挡板数，=9折流挡板间距 （3-37） （3-38）（3-39）（3-40）由以上核算可知，、在数值上均小于，本设计管程与壳程的压力降均满足设计要求，故本设计选用的固定管板式换热器满足预期要求。4 结构设计4.1 壳体设计壳体、管箱壳体和封头共同组成了管壳式换热器的外壳。管壳式换热器的壳体通常是由管材或板材卷制而成的。当直径小于400mm时，通常采用管材和管箱壳体,但是本设计还

28、是采用板材卷制壳体。当直径不小于400mm时，采用板材卷制壳体和管箱壳体。其直径系列应与封头、连接法兰的系列匹配，以便于法兰和封头的选型6。一般情况下，当直径小于1000mm时，直径相差100mm为一个系列；当直径大于1000mm时，直径相差200mm为一个系列，若采用旋压封头，其直径系列的间隔可取100mm。表 4-1 碳素钢或低合金钢圆筒的最小厚度（mm）公称直径400-700800-10001100-15001600-20002100-2500浮头式810121416U型管式810121416固定管板式68101214由之前的计算知，壳体和管箱壳体外径为400mm。选用Q235-A碳素钢

29、板材制壳体和管箱壳体，在150C时，下面确定壁厚。 （4-1）取工作压力等于设计压力，则，实际的工作压力取0.6Mpa，提高到管程设计压力计算。在此次采用局部无损检测，因此焊接接头系数选用。计算壁厚:由于润滑油的腐蚀强度低，但是也存在流体腐蚀和清洗管路时对管子会有腐蚀，因此取腐蚀裕量。则 （4-2）此时负偏差为，则。名义厚度：，可取名义壁厚为3mm。而由上表知可取壳体和管箱壳体壁厚为3mm，其单位长度质量为120kg，单位长度的容积为。4.2封头设计依据标准JB/T4737-95选择标准椭圆形封头，椭圆形封头是由长短半轴分别由a，b的半椭圆和高度为的短圆筒（通称为直边）两部分构成的。直边的作用

30、是为了保证封头的制造质量和避免筒体与封头间的环向焊缝受到边缘应力的作用。受内压（凹面受压）的椭圆形封头的计算壁厚为： （4-3）而对于标准椭圆形封头，K=1.00，故表 4-2 标准椭圆形封头的直边高度(mm)封头材料碳素钢、普低钢、复合钢板不锈钢封头壁厚4810182039101820直边高度254050254050由以上壳体和管箱壳体的尺寸结构应选择的封头为，材料为Q235-A，封头厚度为 3mm。4.3管板设计管板是管壳式换热器的一个重要元件，它除了与管子和壳体等连接外，还是换热器中的一个主要受压元件。对于管板的设计，除满足强度要求外，同时应合理考虑其结构设计。（1）管板结构下图为固定式

31、管板式换热器兼作法兰的管板，管板与法兰连接的密封面为凸面，分程隔板槽拐角处，倒角1045。 图4-1 整体管板结构 图4-1为碳钢、低合金钢和不锈钢制整体管板，碳钢、低合金钢管板的隔板槽宽度为12mm，槽深一般不小于4mm。（2）管板最小厚度管板最小厚度除满足计算要求外，当管板和管热管采用焊接时，应满足结构式就和制造的要求。若管板采用复合管板，其复层的厚度应不小于3mm。对有腐蚀性要求的复层，还应保证距复层表面深度不小于2mm的复层化学成分和金相组织复层材料的要求7。当管板和换热管采用胀接时，管板的最小厚度（不包括腐蚀裕度）应满足表4-3。表 4-3 胀接时的管板最小厚度换热管外径,mm252

32、55050最小厚度用于易燃易爆及有毒介质的场合用于无害介质的一般场合0.750.700.65本设计采用20mm厚管板。（3）管板尺寸管板尺寸如图4-2。根据GB151-1999管壳式换热器的规定，碳钢、低合金钢固定管板式换热器的管板（16Mn锻件）在PN1MPa、DN=400的管板尺寸见表4-4。图4-2 管板尺寸图（用于壳程PN30502.53.50.300.45573.50.8%10%1.0%+12%-10%选换热管为10号碳钢，L=2000mm，；表 4-6 10号碳钢的许用应力钢号钢板标准厚度mm常温压强指标在下列温度（）下的许用应力2010015010GB81631033520511

33、2112108GB994816335205112112108GB6479163352051121121081740335195112110104由上表可知换热管的许用应力为。（3）换热管的排列1）换热管的排列型式换热管的排列型式主要有以下四种。图4-4 换热管的排列型式等边三角形排列用的最为普遍，因为管子间距都相等，所以在同一管板面积上可排列的管子数最多，便于管板的划线和钻孔。但管间不易清洗，TEMA标准规定，当壳程需要机械清洗时，不得采用三角形型式。在壳程需要进行机械清洗时，一般采用正方形排列，管间通道沿整个管束应该是连续的，而且要保证6mm的清洗通道。图4-4中（a）和（d）两种排列方式，

34、在折流板间距相同的情况下，其流通截面要比（b）和（c)两种的小，有利于提高流速，因此更加合理些。此换热器即采用（a）排列方式。2）换热管中心距换热管中心距，最小应为管子外径的1.25倍，本设计即采用此种类型，多管程的分程隔板处的换热管中心距，最小应为换热管中心距加隔板槽密封面的厚度，以保证管间小桥在胀接时有足够的强度。用焊接方法连接管板和管子时，管间距可以小些，但是要保证壳程清洗时，由6mm的清洗通道。当壳程用于蒸发过程时，为使气相更好地逸出，管间距可以大到1.4倍管外径。按GB151-1999规定，常用的换热管中心距见表4-7。对于换热管外径为25mm的管子，换热管中心距取32mm，分程隔板

35、槽两侧相邻管中心距为44mm。3）布管限定圆DL布管限定圆为管束最外层换热管中心圆直径，布管限定圆按表4-8、4-9、4-10确定。表 4-7 换热管中心距换热管外径d101214161920253032353845505557换热管中心距13141619222526323840444857647072分程隔板槽两侧相邻管中心距Sn283032353840445052566068767880图4-5 分程隔板槽两侧相邻管中心距表4-8 布管限定圆换热器型式固定管板式、U型管式浮头式布管限定圆 表 4-9 b的值b 3100026004 表 4-10 、的值700103700135表中：b的值按

36、表4-9取 的值按表4-10取； 为垫片厚度，按表4-10取值； ；为固定管板换热器或U型管换热器管束最外层换热管外表面至壳体内壁的最短距离，=0.25d且不小于8mm。 为换热管外径，mm； 为换热管筒体内直径，mm； 为布管限定圆直径，mm。 （a） （b）图4-6 布管示意图除了考虑布管限定圆直径外，换热管与防冲板间的距离也需要考虑。通常，换热管外表面与邻近防冲板表面间的距离，最小为6mm。换热管中心线与防冲板板厚中心线或上表面之间的距离，最大为换热管中心距的。由之前的条件知,则。4）换热管排列原则换热管排列原则如下：换热管的排列应该使整个管束完全对称，在满足布管限定圆直径和换热管与防冲

37、板的距离规定的范围内，应该全部布满换热管。拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。在靠近折流板缺边的位置处应布置拉杆，其间距小于或等于700mm。拉杆中心与折流板缺边的距离应尽量控制在换热管中心距的（0.51.5）范围内。多管程的各程管数应尽量相等，其相对误差应控制在10%以内，最大不得超过20%。相对误差计算公式： (4-4)式中：各程平均数，；各程中最小（或最大）管数。总管数：96管程数：6平均每程管数：=16各程管数：中心一行的管数Nr=587.5/32=18采用正三角形排列，层数为8层管程分布：图4-74.5 接管设计在换热器的壳体和管箱上一般均装有接管或接口以及进出口管。在壳体和大多数管箱

38、的底部装有排液管，上部设有排气管，壳侧也常设有安全阀接口以及其他诸如温度计、压力表、液位计和取样管接口。对于立式管壳式换热器，必要时还应设置溢流管。由于在壳体、管箱壳体上开孔，必然会对壳体局部位置的强度造成削弱。因此，壳体、管箱壳体上的接管设置，除考虑其对传热和压降的影响外，还应考虑壳体的强度以及安装、外观等因素。（1）接管外伸长度接管外伸长度也叫接管伸出长度，是指接管法兰面到壳体（管箱壳体）外壁的长度。可按下式计算： (4-5) 式中接管外伸长度，mm； 接管法兰厚度，mm； 接管法兰的螺母厚度，mm； 保温层厚度，mm。除按上式计算外，接管外伸长度也可由表4-11(换热器设计手册表1-6-7)的数据选取:表4-11DN0505175761001011251261501511751762005015015015020020025025055150150150200200250250因此壳程接管外伸长度为200mm，管程接管外伸长度为