固定式换热器管板设计分析

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固定式换热器管板设计分析管板是管壳式换热器的主要部件之-，特别是在高参数、大型化的诚下，管板的材料供应、加工工艺、生产周期往往成为整台设备生产的决定因素[2]。由于管板与换热管、壳体、管箱、法兰等连接在-起构成-个复杂的弹性体系，给准确的强度分析带来-定的困难。但是管板的合理设计，对提高换热器的安全性、节约材料、降低制造成本具有重要的意义。
目前针对管板设计，大部分采用SW6进行计算，其原理是先假设管板厚度，反算管板应力（壳体法兰应力、管子应力、壳程圆筒轴向应力和拉脱应力）是否符合要求，计算方法存在-定的局限性，本文针对-个工程应用进行分析。
2 典型实例计算
壳程设计压力0.5MPa，设计温度120°，管程设计压力1.6MPa，设计温度220°，筒体内径为1000mm，筒体长度为2900mm，壁厚为10mm，材料选用Q345R，管板材料为锻件16Mn，换热管采用Φ25X2，长度为3000mm，共计784根，正三角形排布，折流板间距为800mm，设置膨胀节。
折流板间距根据GB151-1999中规定：最袖距-般不小于圆筒内径的五分之-，且不小于50mm[1]。换热管在最大无支撑跨距为1850mm，筒体长度为3000mm。管箱法兰按照标准JB/T4702-2000，压力等级按照1.6MPa，法兰厚度为66mm[8]，管板的厚度最少为法兰厚度的0.6倍，即39.6mm，固管板厚度最小值取为40mm，使用SW6计算软件，在其他参数-定的情况下，通过改变折流板间距，来计算管板的厚度。图1、图2、图3和图4为