釜式固定管板換熱器

在國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)中，遇到釜式固定管板換熱器時(shí)，很多時(shí)候采用的是用小端筒體代替全部釜式的部分進(jìn)行計(jì)算。

但是由于筒體的為釜式的，小筒體和大筒體以及錐體的剛度是不一樣的，勞力越戴，責(zé)任越大，剛度越大，承擔(dān)越多。

換熱器的軸向力是由殼體和管束共同承擔(dān)的，各自分擔(dān)的量由各自的剛度決定。

都用小筒體的剛度，會(huì)導(dǎo)致筒體剛度偏小，計(jì)算的管板應(yīng)力是不準(zhǔn)確的。

所以在國(guó)標(biāo)計(jì)算中，此類設(shè)備需要慎重，如果不想分析，稍微多放點(diǎn)裕量。

ASME的解決方案

在ASME中，UHX-13.10中有一節(jié)專門講解，如何計(jì)算此類換熱器，給我們帶來了福音。

主要思路是將錐殼，大端筒體的剛度折算到小端筒體上。

主體的計(jì)算還是UHX-13.5，不過將其中的剛度和泊松比換成了小端筒體的等效剛度和泊松比，再代入U(xiǎn)HX-13.5計(jì)算。

由于用的是小端的筒體等效的剛度，這也是規(guī)范假設(shè)膨脹節(jié)優(yōu)先加在釜式的小端筒體上。

目前配套的軟件已經(jīng)加入此種算法，應(yīng)該是非常有參照意義了。

規(guī)范的限制

但是這種算法真的解決所有問題了嗎？

當(dāng)然不是。

規(guī)范對(duì)于此種換熱器的結(jié)構(gòu)尺寸有限制。如下圖：UHX-13.10.2 （C ），（d），（e）

翻譯成白話文是：

1. 偏心錐殼的錐角小于30°。很好理解，規(guī)范計(jì)算偏心錐殼，本來就限定了錐殼角度最大為30°。

    

2. 錐殼長(zhǎng)度L，與小端直徑d之比為：0.5≤L/d≤1.5.

    

3. 錐殼大端直徑D和小端直徑d滿足：D≤2.17d

你品，你細(xì)品！

發(fā)現(xiàn)什么沒有？

規(guī)范的矛盾

不妨試試小端為500mm，大端為1000mm的釜式固定管板換熱.

滿足了第三條，但是第1，2條永遠(yuǎn)是矛盾的??？？

細(xì)想一下，這三條之間尺寸是不協(xié)調(diào)的。

按照第一條：錐殼長(zhǎng)度L=（D-d）/tanθ

按照第二條：L/d=（D-d）/（d*tanθ）≤1.5

D≤1.5*tanθ*d+d

令θ≤30°，D的最大值為≤1.866d， 和第三條2.17d矛盾。

如果錐殼大小端的比大于1.866d，其實(shí)就不能計(jì)算了。而規(guī)范還列了D≤2.17d。如果真想到2.17d，那么第二條要修改L/d≤2.02.