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无硫甲醇氨冷器零部件选型设计案例综述
1.1折流板选型
考虑到壳程内介质特性及壳程的工作温度，折流板材料仍选用09MnNiD，本设计中的折流板形式选用弓形折流板中的单弓型折流板。
图8-1单弓形折流板
1.1.2折流板设计计算
1.1.2.1弓形折流板缺口高度
在多数情况下，折流板的缺口弦高h=0.20~0.45Di，Di为筒体内径，除去因加设锥壳而使筒体内径增大的部分，筒体内径Di
1.1.2.2折流板厚度
折流板安装在管束上，其直径为800mm，根据GB/T151-2014中的6.1.2.2.2的规定，公称直径为800mm的折流板，当换热管在300mm~600mm间无支撑时，折流板的最小厚度为6mm。
1.1.2.3折流板外径
折流板的外径及允许偏差应符合下表中所列数据
表8-1折流板外径及允许偏差
DN
＜400
400~
＜500
500~
＜900
900~
＜1300
1300~
＜1700
1700~
＜2100
名义外径
DN—2.5
DN—3.5
DN—4.5
DN—6
DN—7
DN—8.5
允许偏差
0
-0.5
0
-0.8
0
-1.0
由表可知，当DN为800mm时，折流板名义外径为795.5mm。
1.1.2.4折流板管孔设计
换热管材料为09MnNiD，为含镍合金，其折流板管孔直径及允许偏差如下表：
表8-1折流板的管孔直径及允许偏差。
换热管外径
10
12
14
16
19
25
30
32
管孔
直径
10.30
12.30
14.40
16.45
19.50
25.55
30.55
32.60
允许
偏差
+0.20
0
由上表可得折流板管孔直径为?25.55mm
1.1.2.5折流板的布置、间距及数量
壳程中的介质有氨气及液化后的液氨，故折流板的缺口应左右对称布置，并在折流板最低处开口以使液体流通
折流板间的间距应大于0.20倍的筒体内径且大于50mm。在本设计中，折流板间的间距应大于200mm，由上文可知当折流板厚度为6mm时，换热管在300~600间不需要另外增设支撑结构，为尽可能降低成本及设备总重，取折流板间距为600mm。
U型换热管的总长为9m，除去换热管U型弯曲段，由附录2中式（8-1）计算出单根直管长为4421.5mm，由附录2中式（8-2）计算出所需折流板数为6.369块,取整后折流板板数为6块。
1.1.3U型管最大无支撑跨距
由GB/T151-2014中表6-31可得如下数据
表8-3换热管直管最大无支撑间距
换热管
外径/mm
10
12
14
16
19
25
30
最大无支撑跨距/mm
900
1000
1100
1300
1500
1850
2100
由上表可知外径为25mm的换热管直管部分的最大无支撑间距为1850mm。
1.1.4U型管的尾部支撑
如图所示，对于U型管换热器，当A、B、C三值之和小于换热管最大无支撑跨距时，无需在U型管弯管段设计支撑结构。
图8-2U型管尾部支撑
经计算得A=100mm、B221.5mm、C=821.5mm经附录2中式（8-3）计算得出结构尺寸的和为1143mm，1143mm＜1850mm，故无需在U型管弯管部另加支撑。
1.2分程隔板
1.2.1分程隔板设计
依据设计条件，以及为了方便其安装和制造，分程隔板材料选取与管板相同的09MnNiD，根据GB/T151-2014中表7-3，可知在DN＞600mm~1200mmm时，分程隔板的最小厚度为12mm，其形式如图：
图8-3分程隔板
根据GB/T151-2014中的描述，分程隔板顶端的厚度比与其对应的分程隔板槽槽宽小2mm。分程隔板与管箱的连接方式选用双面连续焊，最小焊脚高度大于3/4隔板厚度，分程隔板的槽深不小于4mm，且其深度应超过垫片的厚度，槽宽应在8mm~12mm之间，本设计中取分程隔板厚度12mm、槽深8mm、槽宽12mm，拐角处倒角为45°。
1.3拉杆和定矩管的设计和选用
1.3.1拉杆选型
根据GB/T151-2014中6.1.5的叙述，拉杆形式选用拉杆定距管结构，通过螺纹与管板连接，螺纹的长度一般为1.3~1.5倍拉杆直径。
1.3.2拉杆的尺寸
根据GB/T151-2014中6.1.5.2的叙述，当换热管外径在25mm~57mm之间是，拉杆直径为16mm。
1.3.3拉杆的数量
根据GB/T151-2014中6.1.5.2的叙述，制得下表：
表8-5拉杆数量
拉杆直径
热交换器公称直径DN/mm
＜400
400~＜700
700~＜900
900~＜1300
16
4
4
6
6
本设计中换热器DN=1000，所以拉杆数量由表可得为6根。
1.3.4螺纹拉杆尺寸
根