《毕业设计（论文）锡林浩特市热电联产汽水热交换首站工艺设计（全套图纸）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）锡林浩特市热电联产汽水热交换首站工艺设计（全套图纸）.doc（53页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、摘要 本设计为锡林浩特市热电联产汽水热交换首战工艺设计及U型管式水水换热器设计。设计供热负荷为60兆瓦，热电厂提供的蒸汽压力为0.65兆帕。U型管式水水换热器的设计参数根据热电联产汽水热交换首站工艺设计而定。随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用，采用集中供热可以减少能量的浪费，提高供热效率，减少环境污染，利于管理，同时采用集中供热可提高供热质量，提高人们的生活质量。 通过本次设计要解决系统水利失调、浪费大量的热量，而使供热效果不理想的问题。不仅要使它满足人们生产，生活中的要求，还秉着节约资金，节约材料，节约能源，提高能源利用率的理念，来确定供热方案，其中不乏对前人经典设计思路的借鉴
2、，并再系统压力不平衡处进行调节，以使整个系统水力平衡。 换热站课程设计是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握换热站设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。关键词： 换热首站 板式换热器 U型管换热器全套图纸，加153893706ABSTRACT This design for the cogeneration soda heat exchange opening pr
3、ocess design and U type pipe type water water heat exchanger design. Designed heating load for 60 mw, thermal power plant to provide steam pressure of 0.65 million mpa. U type pipe type water heat exchanger design parameters according to the heat exchange first co-generation soda process design. As
4、people living standard rise, the central heating is more and more, with central heating can reduce the waste of energy, improve the efficiency of heating, reduce the pollution of the environment, good management, at the same time, the central heating can improve the heating quality, improve the qual
5、ity of peoples lives. Through the design to resolve hydraulic disorder and waste a lot of heat, and make the heating effect is not ideal. Not only to make it meet the production, life, also grasps to save money, save material, save energy, improve the utilization ratio of energy concept, to determin
6、e the heating scheme, there is no lack of to be reference to the previous classic design idea, and adjust the system pressure imbalance place again, in order to make the whole hydraulic balance system. Heat exchanger station course design is the integrated application of knowledge in this course and
7、 the related courses, to complete a design practice is given priority to with unit operation. Through the curriculum design enable students to master basic procedures and methods of heat exchanger station design, and choose in data access technology, formula and data, express design result in concis
8、e words and graphs, drawing and computer aided calculation ability to get a basic training, such as in the design process to cultivate students to establish correct design thought and seeking truth from facts, serious responsible work style.Keywords: heat head plate heat exchanger U type heat exchan
9、ger 摘要IABSTRACTII一、 设计条件及计算数据11、 计算热负荷12、 循环水量1 3、 蒸汽消耗量14、 流入汽水换热器循环水温度1二、 设备选型与计算2 1、 循环水泵的选择2 2、 凝结水泵3 3、 凝结水箱54、 补给水泵5 5、 除污器66、 软化水箱7 7、 软化水器7 8、 分汽器89、 分水器和集水器9三、 管道的选择与计算101、 循环水供水管道的选择102、 循环水回水管道的选择103、 循环水泵水管的选择114、 蒸汽管道的选择115、 凝结水管道的选择11四、 汽水换热器传热计算121、 传热量计算 122、 总传热系数k133、 管内热水界膜给热系数的计算
10、式134、 管外水蒸汽冷凝界膜给热系数的计算式：14五、 结构计算17 1、 管程结构172、 壳程结构 184、 接管外伸长度225、 接管与筒体、管箱壳体的连接226、 排气、排液管247、 管板和换热器 258、 壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接319、 折流板或支持板3610、 防冲与导流4011、 拉杆与定距管4112、 防短路结构4213、 法兰、垫片选择4414、 支座44附表145附表246致谢47参考文献48设计手册及专业书籍：48 一、 设计条件及计算数据汽水换热站设计技术参数：热电联产供汽压力为饱和蒸汽压力0.65MPa；热负荷：60MW;一级管网供/回水温度130/
11、70；凝结水温度为80。 1、 计算热负荷 式中 累计热负荷（MW），=60MW 1.051.1损失系数，取1.1; 则 =601.1=66(MW) 2、 循环水量 式中 循环水平均比热容查表得4.18； 回水温度； 供水温度；则 3、 蒸汽消耗量 式中 蒸汽的比焓，查表得2758.9（KJ/Kg) 水水换热器凝结水比焓，查表得334.4（KJ/Kg)则 4、 流入汽水换热器循环水温度 式中 汽水换热器凝结水饱和比焓查表得684.12（KJ/Kg) 汽水换热器里被加热水的平均比热容给4.18则 二、 设备选型与计算 1、 循环水泵的选择循环水泵总流量计算：式中 G循环水泵流量(kg/h)Q热负
12、荷（W）t1循环水回水温度（）t2循环水供水温度（）cp循环水的平均比热容（kJ/kg/）（参见锅炉房使用设计手册P347）取值1.1，循环水泵选用3台，单台泵流量：循环水泵扬程计算：（参见锅炉房实用设计手册P347）式中 H循环水泵扬程（m） p1换热器内部阻力（kPa） p2循环水供、回水干管阻力（kPa） p3最不利用户内部系统阻力（kPa） p4除污器阻力（kPa） 35 计算附加裕量（m）p1为汽-水换热器和水-水换热器阻力之和，汽水换热器：20120 kPa，取30 kPa，水水换热器：3050 kPa，取40 kPa，p1=100 kPa；一次网系统环路全长1km,比摩阻为40P
13、a/m，p2=80kPa；故选型：根据计算出的循环水泵的流量和扬程，在泵的产品样本中选取工作点在高效区的泵的型号。循环水泵采用KQL250/250-45/4型号4台，三用一备。循环水泵一般安装在换热器的进水侧。（参见上海凯泉第四代KQL系列单机立式离心泵）表2-1-1 凯泉泵KQL250/250-45/4参数表型号流量m3/h扬程m转速r/min电机功率kW必需汽蚀余量m重量kgKQL250/250-45/4400221480455.5670图2-1-1 凯泉泵KQL250/250-45/4尺寸图表2-1-2 凯泉泵KQL250/250-45/4尺寸表型号DNL0macL1b1b2x250/2
14、50-45/4250120060033540915295660180 2、 凝结水泵蒸汽温度为161.99，焓为hz=2758.9kJ/kg，水-水换热器出口凝结水温度为80，焓为hg=334.4 kJ/kg根据汽-水换热平衡方程，（参见锅炉房实用设计手册P350）式中Gz蒸汽消耗量（kg/h） hz蒸汽的比焓(kJ/kg) hs水-水换热器出口凝结水比焓(kJ/kg)凝结水泵间歇运行，选用3台，两用一备，水泵流量为凝结水量的1倍。凝结水泵流量凝结水泵扬程（参见锅炉房实用设计手册P347）式中 H凝结水泵扬程（m）p1蒸汽热网循环水供、回水干管阻力（kPa）p2最不利用户内部系统阻力（kPa）
15、35 计算附加裕量（m）锅炉蒸汽出口至换热首站全程长1km，富裕量取4m，故凝结水泵采用3台，两用一备，单台水泵流量为：选型：凝结水泵采用KQL100/110-7.5/2型号3台，两用一备。表2-2-1 凯泉泵KQL100/110-7.5/2参数表型号流量m3/h扬程m转速r/min电机功率kW必需汽蚀余量m重量kgKQL100/110-7.5/262.61929607.54.5132表2-2-2 凯泉泵KQL100/110-7.5/2/尺寸表型号DNL0macL1b1b2x100/110-7.5/210058028018030545185400130图2-2-1 凯泉泵KQL100/110-
16、7.5/2尺寸图（参见上海凯泉第四代KQL系列单机立式离心泵） 3、 凝结水箱凝结水箱的总有效容量一般按凝结水的最大流量1020min的水量确定，取15min，故凝结水箱有效容积选型：凝结水箱选用闭式常压水箱，选用13号水箱8.32m3的4个。表2-3-1 凝结水箱参数表水箱号水箱长（m）水箱宽（m）水箱高(m)水箱容重(m3)水箱总重(kg)132.61.81.88.321505.2(参见常压密闭水箱) 4、 补给水泵补给水泵流量应根据循环水系统的正常补给水量和事故补给水量确定。正常补给水量一般为系统水容量的1%；补给水泵流量一般为正常补给水量的45倍。补给水泵流量为：补给水泵扬程计算公式：
17、式中 H补给水泵扬程（m）系统中补水点的压力（kPa）泵的吸水管路的阻力（kPa）泵的出水管路的阻力（kPa） h补给水箱最低水位高出系统补水点所产生的静压（m） 3-5计算附加裕量（m）（参见锅炉房使用设计手册P348）120热水的最低气化压力为10.3m，换热首站泵入口处与小区换热站最高点的高差为14m，故H=10.3+5+4=19.3m。选型：系统定压为变频补水泵定压，补水泵宜设置两台，一用一备，初期上水或事故补水时两台水泵同时运行，单台补水泵流量为表2-4-1 补水泵参数表设备型号变频器规格补水泵电控柜外形尺寸（mm）型号流量Q(m3/h)扬程H(m)功率(kW）台数DYB-24-40
18、ACS401-0006-350LG-20X224405.525803801200(参见采暖空调循环水系统定压) 5、 除污器一次网循环水量为947.37/h，控制流速不大于3 m/s，依据管径，选用ZPG-I型自动冲洗排污过滤器一台。表2-5-1 除污器参数表型号LABD排污口ZPG-I-45018601340420500150图2-5-1 ZPG-I型自动冲洗排污过滤器(参见除污器图集03R402) 6、 软化水箱补给水的消耗量按热网系统补给水量确定, G1补给水量(一般为循环水量的2%)， t补给水储存时间，一般取0.51小时，这里取30分钟。则即选取R108（一）方形开式水箱，型号15，
19、有效容积为15.6 表2-6-1 补给水箱参数型号公称容积 有效容积主要尺寸钢板厚度底部支座水箱本体重量长宽高箱顶箱底箱壁边距间距数量个151515.636002400200056645090012086.3 7、 软化水器软化水的消耗量按热网系统补给水量确定，即为，故选用全自动软水装置。选用北京三环建筑设备公司生产的型号为SRE-T5452FC型号的软水器，产水量15-30 ，进出水管Dn=50mm表2-7-1 软化水器参数表型号产水量(m3)进出水管DN（mm）树脂罐（mm）树脂填装量（L）盐罐（mm）D1H1个数D2H2个数SRE-T5452FC15-305075018602420280
20、012002图2-7-1 SRE-T5452FC软化水器 8、 分汽器分汽器直径为D分汽器内径（mm）G通过分汽器的总流量（t/h）w通过分汽器的断面流速（m/s）工作温度 (161.99) 下蒸汽的密度（kg/m3）161.99蒸汽的密度为=1/0.5085=1.967kg/m3，取w=10m/s分汽器进出口直径为：750mm，分成三支管道，计算分支管直径为429mm，取450mm。L1=450+120=570L2=450+450+120=1020L3=450+450+120=1020L4=450+120=570h=375L=130+L1+L2+L3+L4+120+2h=4180即:分汽器的
21、长度为4180mm。（参见国家建筑标准设计图集05K232） 9、 分水器和集水器 (1)集水器直径：D集水器内径（mm）G通过集水器的总流量（t/h）w通过集水器的断面流速（m/s）工作温度 (70) 下水的密度（kg/m3）70水的密度为977.71kg/m3，取w=1m/s集水器长度：集水器进出口直径为：450mm，分成三支管道，计算分支管直径为277mm，取300mm。L1=300+120=420L2=300+300+120=720L3=300+300+120=720L4=300+120=420h=200L=130+L1+L2+L3+L4+120+2h=2930即:集水器的长度为293
22、0mm。(2)分水器直径：D分水器内径（mm）G通过分水器的总流量（t/h）w通过分水器的断面流速（m/s）工作温度 (130) 下水的密度（kg/m3）130水的密度为934.84kg/m3，取w=1m/s分水器进出口直径为：450mm，分成三支管道，计算分支管直径为277mm，取300mm。L1=300+120=520L2=300+300+120=720L3=300+300+120=720L4=300+120=420h=200L=130+L1+L2+L3+L4+120+2h=2930即:分水器的长度为2930mm。（参见国家建筑标准设计图集05K232） 三、 管道的选择与计算 1、 循环
23、水供水管道的选择（1）循环水供水母管 循环水供水母管选取=478 7的管道。（2）循环水供水支管循环水供水经分水器分成三个分支管道，每一个支管的管径为：循环水供水支管选取=325 7的管道。 2、 循环水回水管道的选择（1）循环水回水母管循环水回水母管选取=478 7的管道。（2）循环水回水支管循环水回水经三个支管流经集水器，每一个支管的管径为：循环水回水支管选取=325 7的管道。 3、 循环水泵水管的选择循环水回水母管分为三个支管流经循环泵，即每一个分支的管道流量为母管流量的35%，每一个分支管道的流量为：循环水泵水管选取=325 7的管道。 4、 蒸汽管道的选择（1）蒸汽母管蒸汽母管选取
24、=720 8的管道。（2）蒸汽支管蒸汽母管经分汽缸分为三个支管，即每一个分支的管径为：蒸汽支管选取=478 7的管道。 5、 凝结水管道的选择（1）凝结水母管凝结水母管选取=219 6的管道。（2）凝结水支管凝结水流经凝结水泵时分为两个支管，每一个支管的管径为：凝结水母管选取=159 4.5的管道。(参见锅炉房实用设计手册P416) 四、 汽水换热器传热计算 1、 传热量计算 传热量 蒸汽消耗量 饱和蒸汽比焓查表得2758.9（KJ/Kg) 凝结水饱和比焓查表得684.12（KJ/Kg)则 式中 单台换热器传热量（） 总传热系数（） 平均对数温差其中 被加热热水进口温度78.65（） 被加热热
25、水出口温度130（） 供热媒蒸汽温度161.99（） 2、 总传热系数k 式中：K总传热系数，W/（K）； 、分别为管程和壳程流体的传热膜系数，W/（K）； 为管程的污垢热阻，K/w；本图集以自来水考虑取为0.000344K/w 为壳程的污垢热阻，K/w；本图集取0.000086K/w 、分别是传热管内径、外径，m； 管平均直径， 传热管壁材料导热系数，W/（K）； 3、 管内热水界膜给热系数的计算式式中：雷诺数， 普朗特数， 管内热水定性温度下的粘度（） 管内热水定性温度下的动力粘度（） 壁温下热水粘度（） 换热管长度（m） 管内热水导热系数（） 管内热水比热（）定性温度为：定性温度下：水的
26、密度为：水的动力粘度：管内水的流速：雷诺数计算为：水的普朗特数为：管内热水导热系数为：管内热水粘度为：假设：管道壁温壁温下热水粘度为：将以上参数代入情况下的的计算式得： 4、 管外水蒸汽冷凝界膜给热系数的计算式：式中： 冷凝量为： 液模温度下冷凝液粘度： 冷凝液密度：冷凝液导热系数：雷诺数计算得：计算管外水蒸汽冷凝液膜给热系数为：壁温计算： 式中：管内热水的平均温度膜温计算：壁温校核，假设壁温合理。将以上计算结果和参数代入总传热系数K的计算公式，得：K=1259.45将总传热系数带入传热方程式，得：即传热面积为278.95管程压降计算； (Pa)其中：管程总压降，Pa； 直管部分压降，Pa；
27、(Pa)其中； 摩擦系数 管程数为4管程； 管内质量流量 重力加速度 热水重度 管箱处压降 Pa所以 即管程压降为22.65KPa 五、 结构计算 1、 管程结构 1.1 换热管规格和排列的选择换热管直径越小，换热器单位体积的传热面积越大。因此，对于洁净的流体管径可取小些。但对于不洁净或易结垢的流体，管径应取得大些，以免堵塞。考虑到制造和维修的方便，加热管的规格不宜过多。目前我国试行的系列标准规定采用和两种。这里用的按选定的管径和流速确定管子数目，再根据所需传热面积，求得管子长度。实际所取管长应根据出厂的钢管长度合理截用。我国生产的钢管长度标准中管长有1.5m，2m，3m，4.5m，6m和9m
28、六种，其中以3m和6m更为普遍。同时，管子的长度又应与管径相适应，一般管长与管径之比，即L/D约为46。这里选用管长为6m。 1.2 管板固定管板式换热器的两端管板采用焊接方法与壳体连接固定。管板的作用是将受热管束连接在一起，并将管程和壳程的流体分隔开来。 1.3 封头和管箱封头：封头有方形和圆形两种，方形用于直径小的壳体(一般小于400mm)，圆形用于大直径的壳体。这里用圆形。管箱:列管式换热器管箱即换热器的端盖，也叫分配室。用以分配液体和起封头的作用。压力较低时可采用平盖，压力较高时则采用凸形盖，用法兰与管板连接。检修时可拆下管箱对管子进行清洗或更换。管箱的最小内侧深度应符合以下两个条件1
29、） 轴向开孔的单管程管箱，开口中心处的最小深度应不小于接管内直径的1/3。2） 多管程的内侧深度应保证两程之间的最小流通面积不小于每管程换热管流通面积的1.3倍；当操作允许时也可等于换热管的流通面积。3） 管箱长度还应考虑管程进出管开孔补强的2B边缘应力影响范围,如果紧挨壳程进出管,还应考虑装卸螺栓螺母,这点新手特别容易忽视,特别在不按比例制图情况下,个别情况还应考虑人进入管箱维护的空间。4） 管箱的长度还应考虑接管到封头切线的距离，接管焊缝到法兰密封面之间的距离.管箱的长度应尽量短一些。 2、 壳程结构 2.1 壳体换热器壳体的内径应等于或稍大于管板的直径。根据计算出的实际管数、管径、管中心
30、距及管子的排列方法等，可用作图法确定壳体的内径。当管数较多又要反复计算时，作图法太麻烦费时，一般在初步设计时，可先分别选定两流体的流速，然后计算所需的管程和壳程的流通截面积，于系列标准中查出外壳的直径。另外，初步设计中也可用下式计算壳体的内径，即: 式中D壳体内径，m； t管中心距，m； nc横过管束中心线的管数； b管束中心线上最外层管的中心至壳体内壁的距离 nc值可由下面的公式计算。管子按正三角形排列时: 管子按正方形排列时: 式中n为换热器的总管数。 通过计算壳体内径用DN1200。 2.2 折流挡板安装折流挡板的目的是为提高管外表面传热系数，为取得良好的效果，挡板的形状和间距必须适当。
31、折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。切去的弓形高度约为外壳内径的1040，一般取2025，过高或过低都不利于传热。 a.圆缺形 b.圆盘形 a.圆缺形 b.圆盘形图 5-2-1 折流板两相邻挡板的距离(板间距)h为外壳内径D的(0.21)倍。板间距过小，不便于制造和检修，阻力也较大。板间距过大，流体就难于垂直地流过管束，使对流传热系数下降。对圆缺形挡板而言，弓形缺口的大小对壳程流体的流动情况有重要影响。由图2可以看出，弓形缺口太大或太小都会产生死区，既不利于传热，又往往增加流体阻力
32、。 a.切除过少 b.切除适当 c.切除过多图 5-2-2挡板切除对流动的影响挡板的间距对壳体的流动亦有重要的影响。间距太大，不能保证流体垂直流过管束，使管外表面传热系数下降；间距太小，不便于制造和检修，阻力损失亦大。一般取挡板间距为壳体内径的0.21.0倍。图 5-2-3 装有圆形折流挡板的列管换热器 2.3 缓冲板缓冲挡板为防止壳程流体进入换热器时对管束的冲击，可在进料管口装设缓冲挡板。 2.4 其它主要附件 导流筒壳程流体的进、出口和管板间必存在有一段流体不能流动的空间(死角)，为了提 高传热效果，常在管束外增设导流筒，使流体进、出壳程时必然经过这个空间。 放气孔、排液孔 换热器的壳体上
33、常安有放气孔和排液孔，以排除不凝性气体和冷凝液等。 接管尺寸、换热器中流体进、出口的接管直径按下式计算，即: 式中Vs-流体的体积流量，m3/s； u -接管中流体的流速，m/s。流速u的经验值为:对液体：u=1.52 m/s；对蒸汽：u=2050 m/s；对气体：u=(1520)p/；式中p为压强，单位为atm ；为气体密度，单位为kg/m3。 3、 管程和壳程数的确定 当流体的流量较小或传热面积较大而需管数很多时，有时会使管内流速较低，因而对流传热系数较小。为了提高管内流速，可采用多管程。但是程数过多，导致管程流体阻力加大，增加动力费用；同时多程会使平均温度差下降；此外多程隔板使管板上可利
34、用的面积减少，设计时应考虑这些问题。这里管程数目为2。管程数m可按下式计算，即: 式中 u管程内流体的适宜速度，m/s； u管程内流体的实际速度，m/s。 3.1 壁厚的确定壳体、管箱壳体和封头共同组成了管壳式换热器的外壳。管壳式换热器的壳体通常是由管材或板材卷制而成的。当直径小于400mm时，通常采用管材和管箱壳体。当直径不小于400mm时，采用板材卷制壳体和管箱壳体。其直径系列应与封头、连接法兰的系列匹配，以便于法兰和封头的选型。一般情况下，当直径小于1000mm时，直径相差100mm为一个系列；当直径大于1000mm时，直径相差200mm为一个系列，若采用旋压封头，其直径系列的间隔可取1
35、00mm。由于蒸汽走管程，所以管程压力与蒸汽压力相同，为0.8MPa，根据压力容器设计手册，可选壁厚为12mm，材料为16MnR的壳体。封头也选用壁厚为12mm，材料为16MnR的封头。（参照换热器设计手册 表1-6-3） 3.2 壳体、管箱壳体、和封头的尺寸及质量壳体、管箱壳体和封头的尺寸由设计者根据设计参数确定。壳体的质量计算可参照换热器设计手册 表1-6-5进行计算得容器容积为1.131，质量为358kg。 3.3 进出口的设计在换热器的壳体和管箱上一般均装有接管或接口以及进出口管。在壳体和大多数管箱的底部装有排液管，上部设有排气管，壳侧也常设有安全阀接口以及其他诸如温度计、压力表、液位
36、计和取样管接口。因此，壳体、管箱壳体上的接管设置，除考虑其对传热和压降的影响外，还应考虑壳体的强度以及安装、外观等因素。 4、 接管外伸长度接管外伸长度也叫接管伸出长度，是指接管法兰面到壳体（管箱壳体）外壁的长度。可按下式计算： 式中l接管外伸长度，mm； h接管法兰厚度，mm； hl接管法兰的螺母厚度，mm； 保温层厚度，mm。除按上式计算外，接管外伸长度也可由表5-1的数据选取表5-4-1 PN4.0MPa的接管外伸长度 DN05051757610010112512615015117517620012520020020020025025030020020020020020025025030
37、0250200200200250250300300由于保温层都小于50mm。因此蒸汽接管外伸长度为200mm，凝水接管外伸长度为200mm，换热器管程接管为200mm。 5、 接管与筒体、管箱壳体的连接（1）结构型式接管与壳体、管箱壳体（包括封头）连接的结构型式，采用插入式焊接结构。一般接管不得凸出于壳体的内表面。（2）接管最小位置在换热器设计中为了使传热面积得到充分的利用，壳程流体进、出口应尽量靠近两端管板，而管箱进、出口应尽量靠近管箱法兰，可缩短管箱壳体长度，减轻设备重量。然而，为了保证设备的制造、安装，接口距离不能靠的太近，它受到最小位置的限制。 1)壳程接管位置的最小距离图 5-5-1
38、 壳程接管位置壳程接管位置的最小尺寸，见图4-3-2，可按下式进行计算：带补强圈接管 mm不带补强圈接管 mm以上两式中取C4S（S为管箱壳体厚度，mm），且30mm补强圈外径，补强圈补强厚度一般与器壁厚度相等，故取补强圈厚度为12mm，补强圈外径=2dC补强圈到密封面的距离，（S为壳体的厚度，mm）且。 则蒸汽接管 凝水接管 2）管箱接管尺寸的最小位置图5-5-2 管箱接管位置管箱接管位置的最小尺寸，见图5-5，可按下式进行计算：带补强圈接管 mm不带补强圈接管 mm以上两式中取C4S（S为管箱壳体厚度，mm），且30mm。以上四式中b，hf管板厚度，mm； L1/L2壳程/管箱接管位置最小
39、尺寸，mm； C补强圈外缘（无补强圈时，为管外壁）至管板（或法兰）与壳体连接焊缝之间的距离，mm； 补强圈外圆直径，mm； 接管外径，mm。取C=4S。管箱接管带补强圈，故壳程接管位置的最小尺寸为 ，取=386mm。 6、 排气、排液管 为提高传热效率，排除或回收工作残液（气）及凝液，凡不能借助其他接管排气或排液的换热器，应该在其壳程和管程的最高、最低点，分别设置排气、排液接管。排气、排液接管的端部必须与壳体或管箱壳体内壁平齐，其结构如下图。排气口和排液口的尺寸一般不小于15mm。卧式换热器的排气、排液口多采用（a）结构，设置的位置分别在壳体、管箱壳体的上部和底部。在立式换热设备中，当公称压力
40、PN2.5MPa时，则选用（c）、（d）结构。即壳程排气、排液口采用在管板上开设不小于16mm的小孔，管端采用螺塞或焊上接管法兰。（c）结构通道易堵塞，螺塞易锈死，对于不清洁、有腐蚀性的物料，不宜采用这种结构。换热器管间为蒸汽时，排气、排液孔可采用（e）结构。图 5-6-1 换热器排液、排气接管结构排气管和排液管均采用的管，并采用上图a连接。 7、 管板和换热器 7.1 管板 管板是管壳式换热器的一个重要元件，它除了与管子和壳体等连接外，还是换热器中的一个主要受压元件。对于管板的设计，除满足强度要求外，同时应合理考虑其结构设计。 1）管板结构 下图为固定式管板式换热器兼作法兰的管板，管板与法兰连接的密封面为凸面，分程隔板槽拐角处，倒角1045。 图 5-7-1 整体管板结构 图 5-7-2 堆焊管板结构 图5-7-1为碳钢、
