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管式換熱器的管闆标準及規範

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管式換熱器的管闆标準及規範

發布日期:2018-09-07 作者: 點擊:

我國對管闆計算方法的研究起步較晚,1977年首次在三部規範中作為附錄列入中國的管闆計算公式,此後經大量使用并不斷完善,于1989年正式歸入國家标準GB151《鋼制管殼式換熱器》中,1999年又對該标準進行了修改,已給出了U形管式換熱器、浮頭式換熱器、填料函式換熱器以及固定式換熱器的常用結構形式的管闆設計計算方法。

管式換熱器結構複雜,不同結構形式的管闆,受載荷情況、支承條件、邊界約束條件等諸因素的影響,強度計算過程複雜,方法也不統一。大多數國家規範的管闆強度計算公式一般是将管闆簡化為一塊放在由換熱管支撐的彈性基礎上的軸對稱圓形開孔平闆,受均布載荷及管孔的均勻削弱。在此基礎上,做了不同程度地簡化和假設,基本的假設如下。

1.如果管闆的直徑遠遠超出管子的直徑,且管子的數量較多,則管束的支撐作用可簡化為均勻連續支撐管闆的彈性基礎,該彈性基礎僅約束管闆的擾度。

2.管孔對管闆的整體剛度和強度均有削弱作用,該削弱作用的大小,由削弱系數來表征。

3.管闆周邊部分較窄的不布管區簡化為與不布管區面積相等的圓環形實心闆。

4.管闆邊緣的轉角在連接部位處應協調一緻。

5.當管闆兼作法蘭時,考慮法蘭力矩對管闆的作用。

6.考慮管子與殼程殼體的熱膨脹差所引起的溫度應力。各國規範雖然均認同以上假設,但由于管殼式換熱器的形式多樣,管闆結構又相當複雜,具體某一假設,處理方式有所不同。如TEMA标準記性計算管闆時,沒有考慮管闆無孔環區的影響,CODAP和BS5500隻在固定管闆的設計中,忽略了管闆無孔環形區的影響,而ASMEⅧ第一分篇的設計,對每種類型的管闆都考慮了此影響。又如管闆因開孔而?強度削弱,而強度削弱程度不同的計算規範所采用的處理方式也有所不同。目前比較折中的方法是對管闆進行分類,不同類型的管闆及連接方式?用不同的處理方法。

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關鍵詞:管式換熱器,換熱器

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