换热器管板设计[共7页]

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26： 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GB151 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，就满足壳体法兰应力，；设计温度时，壳体法兰许用应力，；，满足