管殼式換熱器-免費(fèi)閱讀
【正文】 管板設(shè)計(jì)97過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)三、薄管板 設(shè)計(jì)主要載荷由管壁與殼壁的溫度差決定，流體壓力引起的應(yīng)力與撓度相對(duì)說(shuō)來(lái)是不大的。a. 管束對(duì)管板撓度的約束作用，但忽略管束對(duì)管板轉(zhuǎn)角的約束作用b. 管板周邊不布管區(qū)對(duì)管板應(yīng)力的影響：將管板劃分為兩個(gè)區(qū)，即 靠近中央部分的布管區(qū)和靠近周邊處較窄的不布管區(qū)。 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)76第六章 換熱設(shè)備 概述 管殼式換熱器 傳熱強(qiáng)化技術(shù)過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 基本類型 管殼式換熱器結(jié)構(gòu) 管板設(shè)計(jì) 膨脹節(jié)設(shè)計(jì) 管束振動(dòng)和防止77 管板設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 管板 設(shè)計(jì)一、管板設(shè)計(jì)的基本考慮二、管板設(shè)計(jì)思路三、薄管板設(shè)計(jì)78 管板設(shè)計(jì) 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)各國(guó)的管板設(shè)計(jì)公式盡管形式各異，但其大體上是分別在以下三種基本假設(shè)的前提下得出的：（ 1）將管板看成周邊支承條件下承受均布載荷的圓平板，應(yīng)用平板理論得出計(jì)算公式。過(guò) 小 —— 安裝困難。缺點(diǎn)除較大振動(dòng)和縫隙腐蝕場(chǎng)合外，該方法應(yīng)用廣泛 。結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定因素 —— 清洗？管束分程？(a) (b) (c) (d) 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)38過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)特點(diǎn)清洗時(shí)要拆除管線；該結(jié)構(gòu)適用于較清潔的介質(zhì)。（ c） 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)34過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)（ d）●管板與殼體間有一個(gè)圓弧過(guò) 渡連接，并且很薄，管板具 有一定彈性，可補(bǔ)償管束與 殼體間的熱膨脹；●過(guò)渡圓弧可減少管板邊緣的 應(yīng)力集中。 應(yīng)用 4MPa 以下，且不適用于易揮發(fā)、易燃、 易爆、有毒及貴重介質(zhì)，使用溫度受填 料的物性限制。 受彎管曲率半徑限制，布管少； 管束最內(nèi)層管間距大，管板利用率低； 缺點(diǎn) 殼程流體易短路，傳熱不利。教學(xué)難點(diǎn)： 管板設(shè)計(jì)、管束振動(dòng)。8過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)二、浮 頭 式結(jié)構(gòu)浮頭端可自由伸縮，無(wú)熱應(yīng)力浮頭端 基本類型9浮頭式換熱器10過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu) 點(diǎn) —— 管間和管內(nèi)清洗方便，不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力；缺點(diǎn) —— 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)比固定管板式換熱器高， 設(shè)備笨重，材料消耗量大，且浮頭端小蓋 在操作中無(wú)法檢查，制造時(shí)對(duì)密封要求較 高。 管束從殼體內(nèi)可抽出 。 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)29過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 結(jié) 構(gòu)厚度 ——滿足強(qiáng)度前提下，盡量減少管板厚度熱應(yīng)力 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)30過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)厚度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)GB151《 管殼式換熱器 》美國(guó)管式換熱器制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) TEMA西德 AD標(biāo)準(zhǔn)厚度“厚管板 ”——GB151 《 管殼式換熱器 》 、 美國(guó)管式換熱器制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) TEMA“薄管板 ”—— 西德 AD標(biāo)準(zhǔn) 820mm 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)31過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)薄管板平面形橢圓形碟形球形撓性薄管板等目前主要有 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)32過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)比較四種用于固定管板換熱器的薄管板結(jié)構(gòu)：薄管板貼于法蘭表面上，當(dāng)管程通過(guò)腐蝕性介質(zhì)時(shí)，密封槽開(kāi)在管板上，法蘭不與管程介質(zhì)接觸（ a）（ b）薄管板嵌入法蘭內(nèi)，并將表面車平。受力情況比平管板好得多，可以做得很薄，有利于降低熱應(yīng)力；適用于高壓、大直徑的換熱器。高溫下也能保證連接處的密封性能和抗拉脫能力。 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)59 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)導(dǎo)流筒60過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)二、折流板提高殼程流體流速，增加湍動(dòng)程度；使殼程流體垂直沖刷管束，提高殼程傳熱系數(shù)；減少結(jié)垢。 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)72過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 擋管圖 626 擋管結(jié)構(gòu)防止管間短路；分程隔板槽背面兩管板之間設(shè)置兩端堵死的管子，即擋管；擋管一般與換熱管規(guī)格相同，可與折流板點(diǎn)焊固定，也可用拉桿（帶定距管或不帶定距管）代替。（ 3）將管板視為在廣義彈性基礎(chǔ)上承受均布載荷的多孔圓平板，既把圓平板簡(jiǎn)化為受到規(guī)則排列的管孔削弱、同時(shí)又被管子加強(qiáng)的等效彈性基礎(chǔ)上的均質(zhì)等效圓平板。管板是否兼作法蘭等不同結(jié)構(gòu)，危險(xiǎn)工況組合也不同。殼程壓力降增加等。 管板設(shè)計(jì)85過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)二、管板 設(shè)計(jì) 思路1. 管板 彈 性分析綜合考慮 Ps、 Pt； ΔT；預(yù)緊法蘭力矩等載荷簡(jiǎn)化管板為彈性基礎(chǔ)上的等效均質(zhì)圓平板建立每個(gè)單獨(dú)元件位移與轉(zhuǎn)角與其上的內(nèi)力的關(guān)系式以內(nèi)力為未知量的變形協(xié)調(diào)方程組求得內(nèi)力后，計(jì)算危險(xiǎn)截面上應(yīng)力應(yīng)力校核u、 ωNΕu、 ωΕNΕσ 管板設(shè)計(jì)86過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) 圖 628 管板與其相關(guān)元件的內(nèi)力分析圖內(nèi)力共14個(gè) 管板設(shè)計(jì)87過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)作用在封頭 (管箱 )與管箱法蘭連接處的 —— 邊緣彎矩 Mh、橫剪力 H
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