U型管换热器空气加热器设计及有限元分析+CAD图纸(7)
表2.1 胀焊顺序和泄漏率(%)
胀焊顺序 新设备试压泄漏率 运行1年后泄漏率 运行3年后泄漏率
胀+焊 2.41 13.65 淘汰
焊+胀 2.23 11.54 淘汰
胀+焊+焊 0.21 0.32 0.87
焊+胀+焊 0.27 0.41 0.93
焊+焊+胀 0.02 0 0.02
图2.6 强度焊接加胀焊
a胀接的结构尺寸：
换热管外径为19；
伸出长度为3+2；
不开槽；
b焊接的结构尺寸：
最小伸出长度：L2=2.5；
按JB 1147-80中表4-23的规定，可知：
管孔中心距：25.0mm；
管孔直径：19.25mm；
允许偏差： mm；
2.6.2 管板的尺寸
图2.7 整体管板结构图
2.6.3 垫片的选用
垫片材料为1Cr18Ni9；
垫片厚度取为3mm；
隔板槽部分的垫片宽度取为10mm；
图2.8 一对垫片的结构图
3 零部件的选用
3.1 折流板
折流板的结构设计，是根据工艺过程及要求来确定，它主要为了增加管间流速，提高传热效果。同时，设置折流板可对卧式换热器的换热管具有一定的支撑作用，当换热管过长，而管子承受的压应力过大时，在满足换热器壳程允许压降的情况下，增加折流板的数量，减小折流板的间距，对缓解换热管的受力状况和防止流体流动诱发振动有一定的作用。而且，设置折流板也有利于换热管的安装。
折流板的形式有弓形折流板、圆盘-圆环形折流板和矩形折流板。最常用的是弓形折流板。弓形折流板有单弓形、双弓形和三弓形，大部分换热器都采用单弓形折流板，本换热器也采用单弓形折流板。
3.1.1 折流板尺寸
（1） 折流板缺口高度
弓形折流板缺口高度应使流体通过缺口时与横过管束时的流速相近。缺口大小用切去的弓形弦高占圆简内直径的百分比来确定，缺口弦高h值，宜取0.20-0.45倍的圆筒内直径。取圆缺率为0.25，则h=0.25×300=75mm。
图3.1 折流板结构图
（2） 折流板的最小厚度
取折流板厚度为10mm；
（3） 折流板板孔
管孔直径（mm）：19；
允许偏差： ；
（4） 折流板和支持板外直径及允许偏差
公称直径：300mm；
折流板名义外直径：300-2.5=297.5mm；
折流板外直径允许偏差： ；
3.1.2 折流板的布置
折流板一般应按等间距布置，管束两端的折流板尽可能靠近壳程进、出口接管。卧式换热器的壳程为单相清洁流体时，折流板缺口应水平上下布置，若气体中含有少量液体时，则应在缺口朝上的折流板的最低处开通液口。
折流板最小间距一般不小于圆筒内直径的五分之一，且不小于50mm，特殊情况下也可取较小的间距，取间距为200mm。
换热管在其材料允许使用温度范围内的最大无支撑跨距，取换热管的最大无支撑跨距为1500mm。
3.1.3 折流板的固定
折流板一般均采用拉杆与定距管等元件与管板固定，其固定形式有如下几种：
采用全焊接方法，拉杆一端插入管板并与管板焊接，每块折流板与拉杆焊固定。
拉杆一端用螺纹拧入管板，每块折流板之间用定距管固定，每一拉杆上最后一块折流板与拉杆焊接。
螺纹与焊接相结合，拉杆一端用螺纹拧入管板，然后将每块折流板焊在拉杆上。
拉杆的一端用螺纹拧入管板，中间用定距管将折流板固定，最后一块折流板用两螺母锁紧并点焊固定。