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列管式换热器设计举例（一）一、设计任务书（一）已知条件1 气体工作压力：管程：半水煤气 0.70MPa壳程：变换气0.68MPa2 壳、管壁温差 50，ta ts 。3 由工艺计算求得换热面积为 130 。（二）设计任务 1列管热交换器结构及工艺尺寸；2绘制列管热交换器结构图。3选用适合并满足换热任务的标准型换热器。二、换热器设计计算1确定管子数n选的无缝钢管，材质为20号钢，管长 3 m因 所以 根其中因安排拉杆需减少6 根，实际近数为607 根。2管子排列方式、管间距确定采用正三角形排列，由表 查得层数为 13 层，查表 ，取管间距 。3换热器壳体直径的确定壳体内径为： 式中 换热器内径； 正三角形对角线上的管子数；查表 ，取； 最外层管子的中心到壳壁边缘的距离；取。因此 圆整后取壳体内径 4 换热器壳体壁厚的计算材料选用20R 钢，计算壁厚为 式中 设计压力；取； （设壳壁温度为300）； 换热器壳体壁厚为： 取，由表 ，得圆整后实取 5换热器封头选择上下封头均选用标准椭圆形封头，根据JB115473 标准，封头为，曲面高度，直边高度，如图7-48所示，材料选用20R 钢。下封头与裙座焊接，直边高度取。6容器法兰的选择材料：16 MnR根据JB116082 标准，选用，的榫槽密封面长颈对焊接法兰。法兰尺寸如图7-49所示。7管板尺寸确定选用固定式换热器管板，并兼作法兰。由钢制列管式固定管板换热器结构设计手册4.11.7节，查得 （取管板的公称压力为）的碳钢管板尺寸，如图7-50所示。 图7-50 管板8管子拉脱力计算 表 列管式换热器结构尺寸计算数据管子壳体材质20钢20R尺寸管子数607 根管间距管壳壁温差管子与管板连接方式开槽胀接胀接长度（1）在操作压力下，每平方米胀接周边所产生的力： 式中 （2）温差应力导致的每平方米胀接周边上的拉脱力： 式中 则 由已知条件可知，与的作用方向相同，都使管子受压，则合拉脱力： 因此，拉脱力在许用范围内。9计算是否必须安装膨胀节管、壳壁温差所产生的轴向力： 压力作用于壳体上的轴向力： 式中 则 压力作用于
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