换热器管板设计.doc

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1、换热器管板设计计算管析是管壳式换热器的主要部件。管板的设计是否合理对确保换热器的安全运行、节约金属材料，降低制造成本是至关重要的。在此采用GB151标准中管板计算方法来设计计算管板。（1）管板采用延长部分兼作法兰的管板形式。结构如图2.2所示，图2-2管板结构图结构尺寸数据列表2－6：表2-6管板结构尺寸mmDNd螺柱（栓）bb规格数量60073069065559764260012.523M20322535（2）计算——壳程圆筒内直径横截面积，；——壳程圆筒的厚度，；——圆筒壳壁金属横截面积，；——换热管壁厚，；——单根换热管管壁金属横截面积，；——管板开孔后的面积，；对于固定

2、管板式换热器——在布管区范围内，因设置隔板槽和拉杆结构的需要，面未能被换热管支承的面积，；对于三角形排列——管板布管区的面积，；对于多管程，三角形排列的换热管——管板布管区当量直径，；——换热管材料的弹性模量，；——换热管有效长度（两管板内侧间距），；——管束模数，；对于固定式——换热管的回转半径，；——换热管受压失稳当量长度，；按GB151图32，确定为——换热管稳定许用应力，；——系数因故有——系数——换热管束与圆筒刚度比，当壳体不带波形膨胀节时——系数——系数——系数——系数——换热管加强系数——管板周边不布管区无量纲宽度——管板材料泊松比，取——管板强度削弱系数，一般可

3、取——管板刚度削弱系数，一般可取值——管板延长部分的法兰（或凸缘）厚度，；——壳体法兰（或凸缘）厚度，；——管箱法兰（或凸缘）厚度，；——系数，按查GB151图26，得；——系数，按查文献[3]图4-24得；——管板边缘旋转刚度参数，；对于固定管板其延长部分兼作法兰——壳程圆筒与法兰（或凸缘）的旋转刚度参数，；——管箱圆筒与法兰（或凸缘）的旋转刚度参数，；——旋转风度无量纲参数；对于固定式管板——管板第一弯矩系数，按查GB151图27,得——管板第二弯矩系数，按查GB151图28,得——管板总弯矩系数——系数因,所以取中较大值。按查GB151,得。而，故取——系数，按查GB15

4、1图29,得——系数，按查GB151图30,得——法兰力矩折减系数——有效压力组合，；对于负压圆筒——基本法兰力矩，；参看GB150第9章计算得——基本法兰力矩系数，；——管板边缘力矩变化系数——法兰力矩变化系数——系数——管板径向应力系数——管板布管区周边处径向应力系数——管板布管区周边剪切应力系数——壳体法兰力矩系数壳程压力作用工况下——系数，按K查GB150图9-8得（3）管板应力校核——设计温度时，管板材料的许用应力，；——管板径向应力，；，满足——管板布管区周边处的径向应力，；，满足——管板布管区周边剪切应力，；，满足对于管板延长部分兼作法兰的法兰，当不计膨胀差时，就

5、满足——壳体法兰应力，；——设计温度时，壳体法兰许用应力，；，满足