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5 确定折流板形式和数目 5.1 折流板的形式及材料 该管式反应器的壳程流体流通截面积大，在壳程流体属对流传热条件时，为增大壳程流体的流速，加强其湍动程度，提高其表面传热系数，需要设置折流板。折流板有横向折流板和纵向折流板两类，单壳程的管式反应器仅需设置横向折流板，横向折流板同时兼有支承传热管，防止产生振动作用。

常用的折流板有弓形和盘环形。在弓形折流板中，流体在板间错流冲刷管子，而流经折流板弓形缺口时是顺流经过管子后进入下一板间，改变方向，流动中死区较少，比较优越，结构比较简单，一般标准换热器中只采用这种。盘环形折流板制造不方便，流体在管束中为轴向流动，效率较低。而且要求介质必须是清洁的，否则沉淀物将会沉积在圆环后面，传热面积失效，一般用于压力比较高而又清洁的介质。 此处的折流板采用单弓形折流板。为方便选材，可选折流板的材料为Q235-B。

5.2 折流板的主要几何参数

弓形折流板圆缺大小用切去弓弦高占圆筒内直径的百分比来确定，单弓形折流板缺口弦高h值，宜取0.20-0.45倍的圆筒内直径,取系数为0.2，切去圆缺高度h?0.25?800?200mm。

5.3 折流板与壳体间隙

折流板外周与壳体内径之间的间隙越小，壳程流体介质在此处的泄漏越小，使传热效率提高，但间隙越小，给制造、安装带来困难。选取折流板名义外直径

D?DN?4.5?795.5mm。

5.4 折流板的厚度

折流板的厚度与壳体直径、换热管无支承长度有关，选取折流板的厚度

??6mm。

5.5 折流板的数目

取折流板间距B=200（0.2Di?B?Di）

折流板数目：NB?L3500?1??1?17，考虑到上下管箱和管板及排布的原B200因，取折流板数NB?14。

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5.6 折流板的管孔 由国标151-1999规定，?45?3的换热管的折流板孔直径为45.40mm及允许

0.20偏差?。 ?06 确定壳体（筒体和封头）壁厚

6.1 计算壳程筒体厚度

因为壳程的流体是导热油，设计压力是0.9MPa，设计的温度是300℃，选用16MnR作为制造材料。由GB150-1998可以查得，16MnR在300℃时的许用应力

???=144MPa。焊接系数??0.85。取C1?0.6mm，C2?3mm。

因为pc?0.4?????0.4?144?0.85?48.96MPa 所以 ??ttpcDi2?????pct?0.9?800?2.95mm

2?144?0.85?0.9设计厚度： ?d???C2?2.95?3?5.95mm 名义厚度： ?n??d?C1???5.95?0.6???10mm 有效厚度： ?e??n?C2?C1?10?3?0.6?6.4mm

6.1.1 水压试验校核筒体 水压试验的压力

pT?1.25?pc???t????1.25?0.9?170?1.33MPa 144因为水压试验的压力pT?pc，为了防止容器产生过大的应力，要求在试验压力下圆筒产生的最大应力不超过圆筒材料在试验温度下屈服点的90%。 。。

所以

?P??D????1.18?0.0318??800?6.4??P??76.34MPa ??2?2?6.4TLieTe式中：pL??gH?1?10?3180?10?6?0.0318MPa

0.9??s?0.9?0.85?345?263.93MPa>76.34MPa

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因为

?T?0.9??s

所以水压试验的应力校核满足要求。

6.2 管箱的选择

管箱由两部分组成：短节与封头；把由管道来的管程流体均匀分布到各传热管把管内流体汇集在一起送出换热器。在多管程换热器中，管箱还起到改变流体流向的作用。管箱的结构形式主要根据换热器是否需要清洗或管束是否需要分程等因素来决定。

（1）、A型（平盖管箱）如图（a）装有管箱平盖（或称盲板），清洗管程时只要拆开盲板即可，而不必拆卸整个管箱和与管箱相连的管路，缺点是盲板结构用材多，且尺寸较大是得用锻件，耗费大量机加工时，提高制造成本，并增加一道密封的泄漏可能。

（2）、B型封头管箱型 如图（b），用于单程或多程管箱，优点是结构简单，便于制造，适于高压，清洁介质，可省掉一块造价高的盲板、法兰和几十对螺栓，且椭圆封头受力情况要比平端盖好的多，缺点是检查管子和清洗管程时必须拆下连接管道和管箱。

（3）、C型、D型管箱 这种形式是管箱一端与壳体及管板连成一体，或是用于可拆管束与管板制成一体的管箱，另一端可采用A型结构，减少了泄漏的可能性。一般用的较少，只在高压情况下采用。

A型管箱 B型管箱 C型管箱 D型管箱

图2 管箱形式

6.2.1 设计计算上部管箱

（1）根据已知条件，综合考虑上管箱选A型，材料为16MnR.由GB150-1998和GB151-1999有，管箱的圆筒厚度 ??pcDi2?????pct?8?800?22.68mm

2?144?1?8 设计厚度： ?d???C2?22.86?3?25.86mm 名义厚度： ?n??d?C1???25.86?0.6???30mm

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有效厚度： ?e??n?C2?C1?30?3?0.6?26.4mm

（2）容器法兰的设计

法兰的基本结构形式按组成法兰的圆筒、法兰环及锥颈三部分的整体性程度可分为松式法兰、整体法兰、任意式法兰三种。 ?1?松式法兰：指法兰不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证与壳体作

为一个整体承受螺栓载荷的结构。 ?2?整体法兰：将法兰于壳体锻或铸成一体或经全熔透的平焊法兰。 ?3?任意式法兰：从结构来看，这种法兰与壳体连成一体，但刚性介于整体

法兰和松式法兰之间。

性能从好到差：整体法兰>任意式法兰>松式法兰

所以选整体法兰形式比较好，已知管程的设计压力为8.0MPa，设计温度为300℃，选用长颈对焊法兰，材料为16Mn，为了保护焊缝，采用衬环凹凸面密封，材料为00Cr17Ni14Mo2。 ?1? 垫片

1选用不锈钢内填石棉缠绕式金属垫片，由GB150-1998有：m=3.00,y=69。

2垫片的有效密封厚度

垫片的接触宽度N=12mm，所以密封宽度b0? 当b0?6.4mm时，b?b0 当b0?6.4mm时，b?2.53b0 所以，有效密封宽度b?b0?6mm

N?6mm 23垫片压紧力作用中心圆直径

因为b0?6mm<6.4mm，所以DG?D?2b?800?2?12?824mm

4垫片压紧力

预紧状态下需要的最小垫片压紧力

FG?Fa?3.14?DG?by?3.14?824?6?69?101.17KN 操作状态下需要的最小垫片压紧力