浮头式冷却器的设计+CAD图纸(2)
3.2.2前端管箱开孔补强计算20
3.2.3外头盖开孔补强计算22
3.3换热管23
3.3.1换热管的排列方式23
3.3.2布管限定圆24
3.3.3分程隔板形式选定24
3.3.4排管25
3.3.5换热管束的分程26
3.3.6换热管与管板的连接27
3.4法兰和垫片选型27
3.4.1固定端的壳体法兰、管箱法兰及垫片27
3.4.2外头盖法兰、垫片与浮头垫片29
3.4.3接管法兰形式与尺寸30
3.5管板设计31
3.5.1管板的选择31
3.5.2管板与壳体的连接35
3.6接管36
3.6.1接管与筒体、管箱壳体的连接36
3.6.2排气、排液管36
3.6.3接管外伸长度36
3.7接管位置的最小尺寸36
3.7.1壳程接管位置的最小尺寸36
3.7.2管箱接管位置的最小尺寸37
3.8折流板设计37
3.8.1折流板的型式和尺寸38
3.8.2折流板的排列38
3.8.3折流板的布置38
3.8.4折流板重量计算39
3.9拉杆与定距杆40
3.9.1拉杆的结构形式40
3.9.2拉杆的直径、数量及布置40
3.9.3定距管40
3.10防冲板.40
3.11浮头盖计算.41
3.11.1管程压力��（内压）作用下浮头盖的计算.42
3.11.2壳程压力��（外压）作用下浮头盖的计算.42
3.12钩圈.43
3.13鞍式支座选择.43
4管壳式换热器的制造工艺45
4.1壳体45
4.2换热管45
4.3换热器的组装45
5总结47
致谢48
参考文献49
1 换热器的材料
1.1 选材的一般原则 在进行换热器的设计时，选用换热器各种零部件的材料，应根据设备的操作压力，操作温度，流体的腐蚀性能以及对材料的制造工艺性能等的要求来选择。当然最后还要考虑材料的经济合理性。一般为了满足设备的操作压力和操作温度，即从设备的强度或刚度的角度考虑，是比较容易达到的，但对于材料的耐腐蚀性能，有时往往成为一个复杂的问题.由于在这方面考虑不周，材料不妥，不仅会影响材料的使用寿命，而且也大大提高了设备的成本.至于材料的制造工艺性能，它是与换热器的具体结构有着密切关系的. 换热器所用材料可以分为金属材料和非金属材料，而金属又可分为有色金属和非金属。换热器的任何部件或整体都可用碳钢，合金钢，铜及其合金或其他特殊合金材料制成.有时非金属材料如玻璃，石墨或复合材料也可使用. 换热器选材应考虑的因素如下：
1) 在设计温度，压力和流速条件下材料与管侧和壳侧流体的适应性；
2) 壳体，管箱和封头材料对外界环境的适应性；
3) 壳体与管子材料相互的适应性；
4) 以最低的成本满足功能要求并达到预期寿命；
5) 无缝或焊接钢管；
6) 镀层或合金管板；
7) 腐蚀余量；
8) 较高的合金可以使管子壁厚较薄，空腔横截面积较大，这样可以减轻重 量和减小通过管子的压力降；
9) 如果材料是非标准的，需由标准委员会进行费时的特殊情形标定；
10) 由长期高温工作造成的蠕变；
1.2 材料的防腐 换热器的目的是为了传热，经常与腐蚀性介质接触的传热表面积很大，为了保护金属不受腐蚀，最根本方法是选择耐腐蚀的金属或者非金属材料，但同时对应用最广泛的钢铁材料设备采取防腐措施也是十分必要的，而且有时在设计换热器中根据所处理的腐蚀性介质，也考虑到选用合适的耐腐蚀材料，但是由于制造时焊接方法不当，则在焊缝及其附近易容易发生腐蚀。另外在离管子入口端 10-50cm 处的管端，由于介质的涡流磨损与腐蚀共存而经常发生管端腐蚀；管子内侧存在异物沉淀或粘着产生点腐蚀等。这样也要求采取一些必要的防腐蚀的措施。关于金属材料的防腐措施，对换热设备来说一般有下列几种方法： 1) 防腐涂层：在金属材料表面通过一定的涂复的方法，覆盖上一层耐腐蚀的涂料保护层以避免金属表面与腐蚀介质充分接触。这是一种最经济有效的方法，一般都用于防止气体介质腐蚀。所用涂料大部分为有机高分子、胶体的混合物溶液， 2) 金属保护层：在金属材料表面通过一定的方法，覆盖上一层耐腐蚀的性较强的耐腐蚀合金。 3) 电化学保护：这种方法可分为阴极保护和阳极保护。阴极保护是利用外加直流电源，使金属表面的阳极变为阴极以达到保护。阳极保护是把被保护设备接到以外加电源的阳极，使金属表面生成钝化膜从而达到保护。这两种方法用的不多。 4) 添加缓蚀剂：在腐蚀性介质中加入少量的某些物质，而这些物质能使金属的腐蚀大为降低，甚至停止，这类物质称为缓蚀剂。缓蚀剂加入后，不影响生产工艺的进行，也不影响产品质量。