U形管过程物料换热器的设计说明书+CAD图纸(3)
布管限定圆：布管限定圆DL为管束最外层换热管中心圆直径，根据《GB151-1999管壳式换热器》布管限定圆可知U形管式换热器DL计算式为：
(2.2)
其中， 且不小于8mm得
(2.3)
所以取b3=8mm
d——换热管外径，mm
b3——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
Di——换热器筒体内直径。
2.2.2 U型管
由《GB151-1999管壳式换热器》选取换热管最小弯曲半径Rmin=40mm。
(2.4)
式中，d—换热管外径，mm
R—弯管段的弯曲半径，mm 如图2.1所示
δ0—弯曲前换热管的最小壁厚，mm
δ1—直管段的计算壁厚，mm
图2.1 U形管
2.2.3 管板
管板的形式为平面行薄管板，管板与壳体、管箱的连接形式选择为不可拆式，由连接在壳体与管箱上的两法兰夹持固定。由于工作压力和工作温度的原因，本设计管子与管板的连接采用焊接，强度焊是目前应用最为广泛的管子与管板的连接方式，是指保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的焊接。
材料选用1Cr18Ni9Ti。
管板尺寸：如图2.2
图2.2管板尺寸
管板与换热管的连接：管子与管板的连接，工程生产中主要有胀接、焊接、胀焊并用等几种形式。这几种型式除本身结构固有的特点外，在加工中，与生产条件、操作技术都有一定的关系。且无论采用何种连接型式，都必须保证连接处能够满足设计所需的密封性和具有足够的抗拉脱强度。由于本设计工作温度和工作压力的关系，此换热器只能采用焊接的连接结构形式来连接管子与管板。
焊接分为强度焊接与密封焊接两种。强度焊是为保证换热管与换热管密封性及抗拉脱强度的焊接，密封焊是为了保证换热管与管板连接密封性能的焊接。
管子与管板的焊接，目前应用较为广泛，由于管孔不需开槽，而且管孔的粗糙度要求不高，管子端部不需要退火和磨光，因此制造加工简便。焊接结构强度高，抗拉脱力强，当焊接部分渗漏时，如须调换管子，可采用专用刀具拆卸焊接破漏管，反而比拆卸胀管方便。
管子与管板的强度焊接，它适用于管板和换热管的材质为碳钢、低合金钢、不锈钢和在碳钢或低合金钢管板上不锈钢的各种压力、各种温度下使用的换热器，是目前应用最为广泛的连接方式。强度焊制造加工简单，抗拉脱能力强，当焊接部分失效时，可二次补焊。更换换热管也比较方便。强度焊的使用不受压力和温度的限制，但振动较大或有间隙腐蚀的场合不宜采用。
（1）连接形式采用强度焊接，它适用于管板和换热管的材质为碳钢、低合金钢或低合金钢管板上堆焊不锈钢的各种压力、各种温度下使用的换热器。因此管板厚度≥12mm。
（2）许用拉脱力由《钢制列管式固定管板换热器设计手册》得
[q]=0.5 125.5=62.75MPa (2.5)