T151—2014《热交换器》有关内容的商榷——浮头式热交换器管板设计.pdfVIP

第 53卷第 1期 化 工 设 蚤 与 管 道 V_01．53 NO．1 PROCESSEQUIPMENTPIPING Feb．2016 对GB／T151—2O14 《热交换器 有关内容的商榷 浮头式热交换器管板设计 丁 伯 民 (华东理工大学，上海 200237) 摘 要：浮头式热交换器设计原理除管、壳间不存在约束外和固定管板式换热器相 同，都按弹性基础 圆平板理论设计，为此而应先假定管板厚度并按迭代法实施 。GB 151— 1999和GB／T 151—2014对其a 型结构的规定则可 以不假设管板厚度，直接 由所规定管板计算厚度公式和系数C、G 。的线算图简单求 得 ，而系数C、G 和管板厚度 无关，显然和弹性基础 圆平板理论不符 ，对此提 出商榷 ，并对 阐述GB l51中浮头式换热器管板设计方法理论依据和应用的专文提 出商榷 。 『Lr臣L匕}¨E} 卜【r}L PL}f∽^J0 关键词 浮头式热交换器；固定管板式换热器；管板设计；换热管轴向应力计算；弹性基础圆平板； 迭代 中图分类号：TQ051．5；TH123 文献标识码：A 文章编号：1009—3281(2016)01—0007—006 1 背景 原 GB151—1999…浮 头 式 换 热 器 a型 连 接 方式 的管板 ，标准直接列 出了管板 的计算厚度 ： =cDt~／，式中无量纲压力po- ，系数 C按霞“ 和 1 由其 图23查取，查 图时所用 的 管束无量纲刚度寇= ，其中管柬模数 ， 图1 GB151—1999和GBT／151—2014浮头式热交换器 ： ， 这些系数都和管板厚度 无关，见图1。由 管板厚度的设计曲线c G Fig．1ThedesigncurveCoffloatingtypeheatexchangerin 此可知，只要确定 了管、壳程设计压力，管板布管 GB 151— 1999andGB／T 151— 2014 区当量直径，管子数量、直径、材料和有效长度后， 即可直接 由其图23查得系数 c后求出管板计算厚度 所以在分析管板或管束 的应力时必须知道管板和管 ， 即并不需要先假设管板厚度，然后用迭代方法求解。 束的相对刚度，为此必须先假设管板厚度，在 已定 这似和弹性基础板的求解原理明显不符。 管束尺寸的情况下用试算或迭代 的方法计算管板应 在换热器标准修改之际，笔者 曾向容标委会提 力，以满足校核条件为满足，无法由简单公式直接 ： “对浮动管板式换热器管板，其设计原理除壳体 求得管板厚度，国外标准都是根据这一原理用迭代 和管板、管束无固定连接关系外，两块管板通过管束 法计算的。各版 GB151则直接列出了管板厚度计算 固定相连，和固定管板式的管板受载原理相似，同样 式：=CD~／ ，其中各有关系数都和管板厚度无关， 要按弹性基础圆平板理论进行分析，也就是引起管板 收稿 日期 ：2015—07—03 挠度或弯曲应力的载荷除压力外 ，还受到管束 的支 作者简介 ：丁伯民 (1935一)，男，江苏无锡人，教授。主要从事 撑作用，而管束支撑力的大小则和管