板式冷却器GB 151热交换器为管壳式换

　　换热器管板详解,我收藏了!_能源/化工_工程科技_专业资料。换热器管板详解，我收藏了！ 管壳式换热器是工业装置中大量使用的设，根据温度、压力、 介质等使用条件的不同可以选择不同的结构形式，如固定管板式 换热器(或称固定式换热器)、浮头式换热器、填函式换热器、

　　换热器管板详解，我收藏了！ 管壳式换热器是工业装置中大量使用的设，根据温度、压力、 介质等使用条件的不同可以选择不同的结构形式，如固定管板式 换热器(或称固定式换热器)、浮头式换热器、填函式换热器、U 形 管式换热器等等。 管板是管壳式换热器的主要零件之一。管板的合理设计，对于正确选择和节省材料、 减 少 加 工 制 造 工 艺 的 困 难 、降 低 成 本 、确 保 使 用 安 全 都 具 有 重 要 意 义 。因 此 ，必 须 对 管板强度进行正确分析，以合理确定管板厚度。 GB 151《热交换器》为管壳式换热器的设计制造、检验与验收规定了一整 套必须遵循的技术要求。作为一个整体，规定了该标准适用的换热器参数。 标准中给出的管板计算方法(见第 7 章) ，可以适用于 PN≤35MPa 的一切 压力、直径参数的管壳式换热器。 GB 151 给出了 U 形管换热器、浮头式换热器以及固定管板式换热器的常 用结构形式的管板设计计算方法。不同结构形式的换热器管板，由于载荷情 况、支承条件、边界约束条件的不同，其强度计算方法也各不相同。 U 形管换热器仅有一块管板，标准中给出了六种不同形式的连接结构，其计 算模型是把管板作为承受均布载荷且受管孔均匀削弱的普通圆平板，计算 方法中考虑了管板周边不布管区对管板应力的影响。 对 于 浮 头 式 换 热 器 和 填 函 式 换 热 器 ，其 固 定 端 的 一 块 管 板 大 多 是 以 螺 栓 、垫 片 夹 持 在 壳 程 法 兰 和 管 箱 法 兰 之 间 。其 计 算 模 型 是 把 管 板 的 布 管 区 视 为 弹 性 基 础 上 、受 管 孔 均 匀 削 弱 的 圆 平 板 ，管 板 外 周 不 布 管 部 分 视 为 环 板 ，整 个 管 板 周 边 为 简 支 ，承 受 均 布 载 荷。对于其他连接形式的管板按 JB 4732 标准进行设计。 在固定管板换热器中两块管板与壳程圆筒固定地连接在一起，这种固定管 板 的 周 边 可 以 延 伸 作 为 法 兰 ，形 成 延 长 部 分 兼 作 法 兰 的 管 板 ，也 可 以 直 接 与 壳 程 和 管 箱 圆 筒 连 在 一 起 ，形 成 不 带 法 兰 的 管 板 。根 据 壳 程 圆 筒 和 管 束 热膨胀差的条件要求，固定管板换热器可能要设置膨胀节。 就固定式换热器而言，不管是什么样的具体结构，换热器的几乎所有结构元 件的尺寸和材料性能都直接或间接地影响着管板的强度。因为管板的强度 分析和计算过程非常复杂，迄今为止，大多数国家规范的管板厚度计算公式 都是对实际管板作了不同程度的简化和假设，把管板看作是承受均布载荷， 放置在弹性基础上且受管孔均匀削弱的当量圆平板。以清华大学黄克明教 授为首的管板规范编制小组提出的我国标准方法，即 GB 151 方法在以上 简化基础上还定量地考虑了以下几个因素对管板应力的影响： ①管板周边不布管区(环板)的存在对管板应力的影响；②壳程圆筒(和法兰)、 管箱圆筒(和法兰)、螺栓、垫片系统对管板边缘转角的约束作用；③当管板的 延长部分兼作法兰时，法兰力矩的作用对管板应力的影响； ④当计算管板的弹性应力时，区别压力载荷和法兰力矩引起的一次弯曲应 力以及管、壳程间热膨胀差引起的二次应力，并以不同的许用值加以限定。
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