1、外径为，内径为，两者材料均为。接管法兰型式与尺寸根据接管的公称直径，公称压力可查钢制管法兰垫片紧固件，选择带颈对焊钢制管法兰，选用凹凸密封面，其具体尺寸如下表所示单位为表带颈对焊钢制管法兰公称通径钢管外径法兰焊端外径连接尺寸法兰厚度法兰颈法兰高度法兰理论重量法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓孔直径螺栓孔数量螺纹钩圈式浮头本台浮头式换热器浮头端采用型钩圈式浮头，其详细结构如下图所示，而浮头盖采用了球冠形封头。浮头盖的设计计算球冠形封头浮头法兰应分别按管程压力作用下和壳程压力作用下进行内压和外压的设计计算，取其大者为计算厚度。符号说明如下换热器圆筒内直径浮头法兰与钩圈的内直径，浮头法兰与钩圈的外直径外头盖内直径浮头管板外直径螺栓中心圆直径垫片压紧力作用中心圆直径作用在法兰环内侧封头压力载荷引起的轴向分力作用在法兰环内侧封头压力载荷引起的径向分力计算压力分别取管程压力内压和壳程压力外压封头球面内半径按表选取螺栓中心至法兰环内侧的径向距离对法兰环截面形心的力臂。

2、数量折流板厚度，。计算过程如下，查得拉杆与定距管拉杆的结构形式常用拉杆的形式有两种拉杆定距管结构，适用于换热管外径大于或等于的管束，按表规定拉杆与折流板点焊结构，适用于换热管外径小于或等于的管束，当管板比较薄时，也可采用其他的连接结构。由于此时换热管的外径为，因此选用拉杆定距管结构。拉杆的直径数量及布置其具体尺寸如下所示表拉杆的参数拉杆的直径拉杆螺纹公称直径拉杆的数量其中拉杆的长度按需要确定。拉杆应尽量均匀布置在管束的外边缘。若对于大直径的换热器，在布管区内或靠近折流板缺口处应布置适当数量的拉杆，任何折流板应不少于个支承点。对于本台换热器拉杆的布置可参照零件图。定距管定距管的规格同换热管，其长度同实际需要确定。本台换热器定距管的布置可以参照部件图。防冲板由于壳程流体的，管程换热管流体的流速，因此在本台换热器的壳程与管程都不需要设置防冲板。保温层根据设计温度选保温层材料为脲甲醛泡沫塑料，其物性参数如下表。

3、保温层物性参数密度导热系数吸水率抗压强度适用温度法兰与垫片换热器中的法兰包括管箱法兰壳体法兰外头盖法兰外头盖侧法兰浮头盖法兰以及接管法兰，另浮头盖法兰将在下节进行计算，在此不作讨论。垫片则包括了管箱垫片和外头盖垫片。固定端的壳体法兰管箱法兰与管箱垫片查压力容器法兰可选固定端的壳体法兰和管箱法兰为长颈对焊法兰，凹凸密封面，材料为锻件Ⅱ，其具体尺寸如下单位为表长颈对焊法兰尺寸法兰螺柱对接筒体最小厚度规格数量此时查压力容器法兰，根据设计温度可选择垫片型式为金属包垫片，材料为，其尺寸为表管箱垫片尺寸外径内径垫片厚度反包厚度外头盖侧法兰外头盖法兰与外头盖垫片浮头垫片外头盖法兰的型式与尺寸材料均同上壳体法兰，凹密封面，查压力容器法兰可知其具体尺寸如下所示单位为。表外头盖法兰尺寸法兰螺柱对接筒体最小厚度规格数量外头盖侧法兰选用凸密封面，材料为锻件Ⅱ，查可知其具体尺寸如下表表外头盖侧法兰尺寸法兰螺柱对接筒体最小厚度规格数量查选外头盖垫片的型式为金属包垫片，其外径为，内径为且查也选浮头垫片的型式为金属包垫片，则其。

4、且在卧式换热器中还起支撑管束的作用。常见的折流板形式为弓形和圆盘圆环形两种，其中弓形折流板有单弓形，双弓形和三弓形三种，但是工程上使用较多的是单弓形折流板。在浮头式换热器中，其浮头端宜设置加厚环板的支持板。折流板的型式和尺寸此时选用两端选用环形折流板，中间选用单弓形折流板，上下方向排列，这样可造成液体的剧烈扰动，增大传热膜系数。为方便选材，可选折流板的材料选为，由前可知，弓形缺口高度为，折流板间距为，数量为块，查可知折流板的最小厚度为，故此时可选其厚度为。同时查可知折流板名义外直径为。折流板排列该台换热器折流板排列示意图如下所示折流板的布置般应使管束两端的折流板尽可能靠近壳程进出口管，其余折流板按等距离布置。靠近管板的折流板与管板间的距离应按下式计算其中壳程接管位置的最小尺寸管板的名义厚度为防冲板长度，若无防冲板时，应为接管的内径折流板重量计算符号说明如下折流板质量折流板外圆直径折流板切去部分的弓形面积，系数，由查表求取折流板切去部分的弓形高度管孔直径拉杆孔直径管孔数量拉杆孔。

5、型高效换热器相继面世。换热器的主要分类在工业生产中，由于用途工作条件和物料特性的不同，出现了不同形式和结构的换热器。换热器的分类及特点按照传热方式的不同，换热器可分为三类直接接触式换热器又称混合式换热器，它是利用冷热流体直接接触与混合的作用进行热量的交换。这类换热器的结构简单价格便宜，常做成塔状，但仅适用于工艺上允许两种流体混合的场合。蓄热式换热器在这类换热器中，热量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。由于两种流体交变转换输入，因此不可避免地存在着小部分流体相互掺和的现象，造成流体的污染。蓄热式换热器结构紧凑价格便宜，单位体积传热面比较大，故较适合用于气气热交换的场合。间壁式换热器这是工业中最为广泛使用的类换热器。冷热流体被固体壁面隔开，通过壁面进行传热。按照传热面的形状与结构特点它又可分为管式换热器如套管式螺旋管式管壳式热管式等板面式换热器如板式螺旋板式板壳式等扩展表面式换热器如板翅式管翅式强化的传热管等。管壳式换热器的分类及特点由于设。

6、内清洗方便，适应性强，处理量较大，高温高压条件下也能应用，但传热效率结构的紧凑性单位传热面的金属消耗量等方面尚有待改善。由于管内外流体的温度不同，因之换热器的壳体与管束的温度也不同。如果两流体温度相差较大，换热器内将产生很大的热应力，导致管子弯曲断裂或从管板上拉脱。因此，当管束与壳体温度差超过时，需采取适当补偿措施，以消除或减少热应力。根据所采用的补偿措施，管壳式换热器可以分为以下几种主要类型固定管板式换热器其结构如图所示。换热器的管端以焊接或胀接的方法固定在两块管板上，而管板则以焊接的方法与壳体相连。与其它型式的管壳式换热器相比，结构简单，当壳体直径相同时，可安排更多的管子，也便于分程，同时制造成本较低。由于不存在弯管部分，管内不易积聚污垢，即使产生污垢也便于清洗。如果管子发生泄漏或损坏，也便于进行堵管或换管，但无法在管子的外表面进行机械清洗，且难以检查，不适宜处理脏的或有腐蚀性的介质。更主要的缺点是当壳体与管子的壁温或材料的线膨胀系数相差较大时，在壳体与管中将产生较大的温差应力，因此为了减少温差应力，通常需在。

7、壳体上设置膨胀节，利用膨胀节在外力作用下产生较大变形的能力来降低管束与壳体中的温差应力。浮头式换热器其结构如图所示。管子端固定在块固定管板上，管板夹持在壳体法兰与管箱法兰之间，用螺栓连接管子另端固定在浮头管板上，浮头管板夹持在用螺柱连接的浮头盖与钩圈之间，形成可在壳体内自由移动的浮头，故当管束与壳体受热伸长时，两者互不牵制，因而不会产生温差应力。浮头部分是由浮头管板，钩圈与浮头端盖组成的可拆联接，因此可以容易抽出管束，故管内管外都能进行清洗，也便于检修。由上述特点可知，浮头式换热器多用于温度波动和温差大的场合，尽管与固定管板式换热器相比其结构更复杂造价更高。型管式换热器其结构可参见图。束管子被弯制成不同曲率半径的型管，其两端固定在同块管板上，组成管束，从而省去了块管板与个管箱。因为管束与壳体是分离的，在受热膨胀时，彼此间不受约束，故消除了温差应力。其结构简单，造价便宜，管束可以在壳体中抽出，管外清洗方便，但管内清洗困难，故最好让不易结垢的物料从管内通过。由于弯管的外侧管壁较薄以及管束的中央部分存在较大的空隙，故型。

8、计题目是浮头式换热器的设计，而浮头式又属于管壳式换热器，故特此介绍管壳式换热器的主要类型以及结构特点。管壳式换热器是目前用得最为广泛的种换热器，主要是由壳体传热管束管板折流板和管箱等部件组成，其具体结构如下图所示。壳体多为圆筒形，内部放置了由许多管子组成的管束，管子的两端固定在管板上，管子的轴线与壳体的轴线平行。进行换热的冷热两种流体，种在管内流动，称为管程流体另种在管外流动，称为壳程流体。为了增加壳程流体的速度以改善传热，在壳体内安装了折流板。折流板可以提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。流体每通过管束次称为个管程每通过壳体次就称为个壳程，而图所示为最简单的单壳程单管程换热器。为提高管内流体速度，可在两端管箱内设置隔板，将全部管子均分为若干组。这样流体每次只通过部分管子，因而在管束中往返多次，这称为多管程同样。为提高管外流速，也可以在壳体内安装纵向挡板，迫使流体多次通过壳体空间，称为多壳程。多管程与多壳程可以配合使用。这种换热器的结构不算复杂，造价不高，可选用多种结构材料，管。

9、管换热器具有承压能力差传热能力不佳的缺点。双重管式换热器将组管子插入另组相应的管子中而构成的换热器，其程设计压力，壳程设计压力明显地，壳程设计压力与管程设计压力同时作用明显地，。由以上三种情况可知，换热管的轴向应力符合要求。换热管与管板连接拉脱力式中，其中换热管最小伸出长度，查可知最小坡口深度，许用拉脱力明显地，。管板重量计算管板有固定管板以及活动管板，两者的重量计算分别如下所示固定管板重量计算活动管板重量计算折流板设置折流板的目的是为了提高壳程流体的流速，增加湍动程度，并使管程流体垂直冲刷管束，以改善传热，增大壳程流体的传热系数，同时减少结构，而。

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