管壳式换热器布管计算

1、管壳式换热器布管计算摘 要：管壳式换热器设计工作中，管板上管孔数量是一个重要的设计数据，它是决定一台换热器的换热面积、管板的计算厚度、壳程壳体计算厚度等许多结果的一个重要参 数，必须绝对准确。但计数是一项繁琐的工作。通过在布管限定园内作梯形图及简易公式推 导，以简化这项繁琐的工作，提高设计工作效率，缩短设计周期。在管壳式换热器设计工作中，管板上管孔数量是一个非常重要的设计数据，它是决定一台换热器的换热面积、管板的计算厚度、壳程壳体计算厚度等许多结果的一个重要参数，必须绝对准确。然而在以往的设计工作中，因无计算公式只能在布管限定园内一个个去数。如果是直径比较大的换热器，换热管能达到近千根，数一次

2、管孔数量甚至会叫人头晕眼花，不但 工作强度大，也容易出现失误，造成漏计，为设计带来安全隐患1,下面本文提供一个简便的计 算方法来简化这项繁琐的工作。符号说明M 一梯属粗底上首扎数N 普板上总管孔数：.一梯小阳而卜管孔数也 卜,花扎数:止：一梯形涵芾，管孔数巾：YW轴轴纹上臂扎数以h -J 4仇管M域内营孔数皿不包括乂 . ¥ )首先,需在管板上确定布管限定圆，根据GB 151-1999管壳式换热器中规定按正三角 形式转角正三角形排列(正方形或转角正方形不适用此方法),进行布管(如图1)布管完毕后，在布管区域内画一个梯形，尽量涵盖大部分的开孔，即可通过下列算式推导出梯形内管孔数 量：n

3、 1= N x +2( Nx -1)+2( N x -2)+2( N x -3)+2 Nx -(Ny -1)/2= N x +2( N x -1)+( N x - 2)+( Nx -3)+ Nx -(Ny -1)/2= Nx +Nx (Ny -1) x -21+2+3+( Ny -1)/2= Nx N y -2( N y -1)/2+1( N y -1)/2/2= N x N y -(Ny 2-1)/4 即：n 1= N x N y -(Ny 2-1)/4 (Ny需取奇数)图1管板小意图由此公式即可算出梯形涵盖的管孔数量n1,然后加上梯形外部与布管限定圆之间的管孔数量(数量很少，非常容易计数)

4、即可得到1/4布管区域内管孔数量n 2。按下列公式可得出管 板上全部管孔数量：N =4 n 2+ X + Y -1(原点如果开设管孔只可计算一次)采用这种方法计算换热管数量既简便又准确，可为设计工作节约大量得时间摆脱繁琐的工作。例题:一台mm直径的固定管换热器，其换热管间距为32 mm，正三角形排列，求其管板管孔数量？首先根据GB 151 1999管壳或换热器5.6.3.3得出布管限定直径。D L = D i -2 b 3(b 3= d /4=25/4=6.25 W 螺 b 3=8)得:D L =1200-16=1184( mm )则管孔中心限定圆直径DL1= D2- d =1184-25=1159( mm)换热管间距32mm，正三角形排列可作图如图2。在 2 中画如下梯形，可彳#:X=37； Y=21; Nx =18；Ny =9 则：n 1 = NxNy -(N y 2-1)/4=18X9-(92-1)/4=142(个)再查出余下梯形与布管限定圆间没统计的管孔数46(与n 1相比数量很少)两者相加得:n2=188则总管孔数：N=4 n 2+ X + Y-1=809(个)当前，随着石油化工行业的迅猛发展，化工设备的需用大量增加,设计部门的任务量也将越来越繁重。每