浮头式换热器E201设计(7)

?f??fa?Cc?Ct???24.59?2?2?99.41?128mm

3.5 管板的厚度计算 3.5.1 固定管板的设计条件

管壳程设计压力：P?2.0MPa 设计温度：200℃ 腐蚀裕量：C2?2mm 管程数：2

管板设计温度下的弹性模量：EP?196?103MPa 管板刚度削弱系数：??0.4 管板强度削弱系数：??0.4

垫片压紧力作用中心圆直径：DG?978.62mm 换热管与管板采用胀接

管子与管板胀接长度系数：L=2.5mm 垫片外径：D?992mm 垫片内径：D?964mm

管板设计温度下许用应力：[?]tr?135MPa 许用拉脱力：[q]?0.5[?]tt?0.5?101?50.5MPa 壳体公称直径：DN?1000mm 换热管外径：d0?19mm 换热管壁厚：?t?2mm

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换热管根数：n=1006 换热管长度：l?5994mm 受压失稳长度 ：lcr?600mm 换热管正方形旋转45o 管间距：s?25mm

管板上管程分程隔板槽深：H1?5mm 壳程结构槽深：H2?0 换热管材料：10钢 管板材料：16MnR A 管子各参数的计算

沿隔板槽一侧的排管根数：n'?26 隔板曹两侧相邻管中心距：sn?38mm

2布管区内未被换热管支撑的面：Ad?n's?sn?s??26?25??38?25??8450mm

2na?n??（d-?t）=1006?3.14?2?管子金属总截面积：（19-2）=107400.56mm t开孔面积：n?d2/4?1006?3.14?192/4?285085.31mm2 管子有效长度：L?5994?2?78?5838mm 管子设计温度下弹性模量：Et?186?103MPa 管子设计温度下许用应力：[?]tt?101MPa 管子设计温度下屈服点：?st?162MPa 管子回转半径： i?14d?(d?2?t)?221419?(19?2?2)?6.05mm22受压失稳长度： lcr?600mm

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系数：C r ?当

lcri?Cr2?Et2?ts?2?3.14?186?1016223?150.47时，

6002?300?Cr?150.47管子稳定许用应力： [?]cr?B 系数计算

垫片接触面积： N?992?9642N2?Et2(lcr/i)22?3.14?186?102(600/6.05)223?93.22MPa?14mm垫片基本密封宽度： b0??7mm当b0?6.4mm时, b?2.53b?6.69mm

DG?D?2b?992?2?6.69?978.62mm

管板补管区面积：

At?ns?Ad?1006?25?7150?635900mm222

布管区内开孔后面积：

Al?At?n?d/4?635900?1006?3.14?19/4?350814.69mm222

管板布管当量直径：

Dt?4At/??4?635900/3.14?900.03mm

2管束模数：

Kt?Et?naL?Dt?186?10?107400.565838?900.033?3800.79管束无量纲：

??kt?kt??EP?3800.790.4?196?103?0.047系数： ??na/Al?107400.56/350814.69?0.306 ?t?Dt/DG?900.03/978.62?0.919 无量纲压力：

28

Pa?Pd1.5?[?]tr?21.5?0.4?135?0.025

????????1/3按 kt/Pa1/2 ，1/?t 查表????????1/3按 kt/Pa1/2 ，1/?t 查表

23得， C?0.35 24得， Gwe?4.6

管板计算厚度：

??DtCPa?900.03?0.35?0.025?49.81mm

当量压力组合：

Pc?Ps?Pt?1????2?2??1?0.306???0.612MPa

管板的名义厚度： ?n?78mm C 管子应力及校核

A）当Ps?2.0MPa，Pt?0 时 Pc?2.0MPa 则 ?t??Pc??Ps?Pt?tGwe????Al?1?A?635900?? 2?2??4.6??0.306?350814.69?1 ??59.95MPa

??t?0

，?t????cr?135MPa

?管板合格.

B) 当Ps?0，Pt?2.0MPa 时 Pc?2.9MPa 则 ?t??Pc??Ps?Pt?tGwe????Al?1?A?635900???3.625?2??4.6?0.306?350814.69??1

?56.27MPa

??t?0

，?t????cr?135MPa

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?管板合格.

D 拉脱力校核

q??ta?dl??59.95?106.783.14?19?2.5?42.92MPa ?q1??q1??50.5MPa ?管子与管板的结合合格 .

3.5.2 浮动管板的设计条件

管壳程设计压力：P?2.0MPa 设计温度：200℃ 腐蚀裕量：C2?2mm 管程数：2

垫片外径：D?1087mm 垫片内径：D?1047mm

管板设计温度下的弹性模量：EP?196?103MPa 管板刚度削弱系数：??0.4 管板强度削弱系数：??0.4

管板设计温度下许用应力：[?]tr?135MPa 换热管与管板采用胀接

管子与管板胀接长度系数：L=2.5mm

许用拉脱力：[q]?0.5[?]tt?0.5?101?50.5MPa 壳体公称直径：DN?1000mm 换热管外径：d0?19mm

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