固定管板式换热器设计+CAD图纸(10)
3.3.1 管板厚度
考虑到要有足够厚度来防止接头的松脱、泄漏和引起振动等原因，最小厚度应大于20mm。本设计取厚度为36mm。
3.3.2 管板材料
介质无腐蚀性，一般采用低碳钢、低合金钢或者锻造管板。本设计采用16Mn。[7]
3.4 拉杆与定距管
折流板的固定是通过拉杆和定距管来实现的。
3.4.1 拉杆直径和数量
当壳体内径为600mm时，拉杆直径为12mm，最小拉杆数为4。
3.4.2 定距管
通常采用与换热管材料的管子。[5]
3.5 法兰
管法兰的要求：
⑴凹凸或榫槽密封面的法兰，密封面向下的，一般应设计成凸面或榫面，其他朝向的，则设计成凹面或榫面，且在同一设备上成对使用。
⑵结构法兰螺栓通孔不应和壳体主轴中心线相重合，应对称地分布在在主轴中心线两侧，也就是跨中布置法兰螺栓孔。
管箱法兰：
选取甲型平焊法兰，平面型密封面形式。[8]
3.6 膨胀节
对于管壁和壳壁温度差大于50℃的固定管板式换热器，要考虑消除温差应力的温度补偿装置，防止温差引起管子的弯曲，或可能造成管子与管板连接处泄漏，甚至使得管子从管板上拉脱等影响。
最常用的补偿装置即膨胀节，选用波形膨胀节，它具有结构紧凑简单、补偿性能好、价格便宜等优点而得到广泛使用。
如图3-2，本设计取波的直径D0=850mm
图 3 2
膨胀节长度公式：
L=4R+5S (3-4)
其中R——圆弧半径，mm，取35mm；
S——壁厚，mm，取3.5mm。
则L==157.5mm，长度可圆整为160mm。[9]
3.7 支座
卧式换热器采用固定F型换热器和滑动S型鞍式支座各一个，一般靠近管箱侧为固定鞍座。卧室支座的尺寸可按JB/4712鞍式支座的A型或B型带垫板，高度为200mm的尺寸选取。
两支座应设置在换热器管束长度范围内的适当位置，一般为：
当L＞3000mm时（本设计换热管长4500mm），取LB=（0.5~0.7）L
则LB=1800mm，具体如图3-3。
②必须满足壳程接管焊缝与支座焊缝之间的要求。[5]
图 3 3
3.8 各部件之间的连接
3.8.1 管子与管板的连接
管子和管板通常采用胀接或者焊接方法固定。
胀接是利用胀管器挤压伸入管板孔中的管子端部，使管端发生塑性变形，管板孔同时发生弹性形变，当取去胀管器后，管板孔弹性收缩，管板和管子之间就产生一定的挤紧压力，紧密地贴在一起，达到密封固紧连接的目的。采用胀接时，管板硬度应比管端硬度高，以保证胀接质量。胀接法多用于压力低于3.92MPa和温度低于300℃的场合。所以，本设计采用胀接法。
3.8.2 管板与壳体的连接
管板与壳体的连接方式与换热器的形式有关。在刚性结构、两端管板固定的换热器中，常用不可拆连接，这时两端管板通常是直接焊在壳体上。
由于管板较厚，壳体壁较薄，为了保证必要的焊接强度，通常采用几种焊接结构，如图3-4。a、b结构适用于公称压力小于15.7MPa的条件下，由于本设计壳体壁厚等于10mm，所以采用b结构。
图 3 4
3.8.3 管板与分程隔板的连接
管板与分程隔板的连接可有单层隔板与管板之间的密封连接、双层隔板与管板之间密封连接两种。由于隔板另一端与封头焊接连接，因此要求隔板材料应与封头材料相同。