按GB/T 151规定的设计边界,GCH-190型管壳式交换器的设计压力为1.6MPa,设计温度覆盖-20℃至150℃。设计压力与设计温度需分别用于强度计算与材质许用应力校核:前者确定筒体、管箱及法兰的壁厚,后者用于校核各部件在该温度下的许用应力与热膨胀量。两个参数不可互相替代,选型时应同时提交给制造方用于核算。
管束长度与折流板间距通常不由经验直接给定,而从壳程与管程的允许压降反推。压降预算宽裕时,可适当加长管束、放大折流板间距以降低单位面积成本;压降受限时,则缩短管束并缩小折流板间距,换取更高的传热系数。反推得到的结构参数还需回代校核流速与振动,确认无异常后定型。
壳体与管束材质按介质腐蚀性选取,同时需满足-20℃至150℃区间内的许用应力要求。低温端关注材料韧性,高温端关注许用应力折减与膨胀差。当管程与壳程温差较大时,应在结构上设置膨胀节或采用固定管板以外的形式,具体由温差计算值决定。
设计选型人员提交参数时,建议包含两侧介质的名称、流量、进出口温度、允许压降、腐蚀性说明及安装空间限制。上述条件齐全后,方可完成传热面积计算与结构参数反推。缺少允许压降数据时,结构方案往往需要多轮调整。