釜式固定管板换热器的新颖设计计算方法探析

　　设计技术bookmark0石油化工设计釜式固定管板换热器的新颖设计计算方法探析朱国栋（中国石化工程建设公司，北京，1⑴101）体组合刚度的变化规律，提出了用当量壳体筒体来代替原筒体进行管板计算的方法。

　　目前，釜式固定管板换热器（见）经常出现在不同的化工装置中，虽然从理论上讲，此种换热器仍然归属于固定管板式换热器，但有它的特殊性，国外有些标准如TEMA给出了考虑方法，而我国标准GB151并未给出特别的计算处理方法。在设计中，国内设计者通常的做法是：把釜式壳体单独按内压进行零部件计算，管板按照内径为的固定管板换热器进行计算此种方法虽然简单，但是带有一定的盲目性。

　　1壳体轴向刚度对管板计算的影响我国国家标准GB151《管壳式换热器》中固定管板换热器的计算方法考虑了管板、管子、壳体在各种载荷作用下的产生机理、危险工况组合计算。

　　但釜式固定管板换热器与普通固定管板换热器的由直径为/的筒体1、斜锥体2、直径的筒体3组合而成。在计算中就是管束与壳体的刚度比Q发生变化，根据GB151中的计算公式，Q值的变化必然对管板的计算厚度有影响，但到底有多大影响呢，通过下面的设计实例进行比较。

　　例1设备内径竹400的固定管板换热器，腐蚀裕量均为1.5mm，换热管无支撑跨距为103mm，设计条件见表1，计算结果见表2.表1设计条件项目设计压力项目/MPa设计温度金属壁温材质换热管规格壳程管程表2计算结果比较壳程筒体壁厚管束与壳体的管板径向应力小管板名义刚度比Q厚度/mm计算结果表明，对本设备，仅有管程压力Pt作用下（Ps=0），管板径向应力为控制应力，壳程筒体壁厚相差2mm，管板厚度相差3mm.而且从收穑日期：2⑴5― 04―10.修改穑收到日期：2005―05―08：朱国栋（1974四川大学化工过程机械专业。工程师。现从事石油化工设备计算书可见，如果保持管板厚度99mm，壳程筒体的轴向刚度的变化会引起一系列的计算应力值变化，由于管板计算的评定应力多，组合复杂，管束与壳体的刚度比Q将对它们有一系列的影响。为了设计安全和合理，必须给予足够重视。

　　因此进行釜式固定管板换热器的设计计算时，应该用与实际情况相当的刚度比Q代入GB151的计算公式：n换热管数量/根；As壳程筒体横截面积/m2；a―单根换热管横截面积Vm2.由于该公分子为定值，因此只需求取当量的Es1值。TEMA（美国）。北京：国防工业出版