[發(fā)明專利]一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310446698.5
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103488902A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 雒定明;宋德琦;谷俠;劉家洪;湯曉勇;張毅;焦建國;王冰;雒貝爾;萬娟;任玲;潘建華;馬先;劉牧
• 申請（專利權）人: 中國石油集團工程設計有限責任公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

技術領域

本發(fā)明涉及一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法。

背景技術

當需確定大直徑固定管板換熱器管板的厚度時，存在下列問題：

（1）厚管板浪費材料，加工繁復，制造費用較高；

（2）國內現行規(guī)范中無明確的薄管板計算方法；

（3）國外常用的規(guī)范中確定薄管板厚度的計算公式比較粗糙；

（4）國內外有關薄管板計算的理論不成熟，計算公式屬經驗方法。

發(fā)明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發(fā)明提供了一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法，通過對彎矩部分進行簡化、以及對包括管板徑向應力系數、管板布管區(qū)周邊處徑向應力系數和管板布管區(qū)周邊剪應力系數等在內的參數進行簡化，達到了簡化計算的目的。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法，包括如下步驟：

步驟一、設定管板計算厚度δ，計算管子加強系數K；

步驟二、計算旋轉剛度無量綱參數K_f；

步驟三、計算與管子加強系數K有關的參數G₁；

步驟四、計算在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的有效壓力p_a；

步驟五、計算管板應力系數；

步驟六、根據管板應力系數計算在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的管板徑向應力σ_r；

步驟七、判斷在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的管板徑向應力σ_r是否均小于等于其中，x表示應力分類系數；表示在設計溫度下，管板材料的許用應力：

若否，則重新設定管板計算厚度δ，返回步驟一；

若是，則進入步驟八；

步驟八、根據管板應力系數計算在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的管板布管區(qū)周邊處徑向應力

步驟九、判斷在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的管板布管區(qū)周邊處徑向應力是否均小于等于

若否，則重新設定管板計算厚度δ，返回步驟一；

若是，則進入步驟十；

步驟十、根據管板應力系數計算在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的管板布管區(qū)周邊處剪切應力τ_p；

步驟十一、判斷在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的管板布管區(qū)周邊處剪切應力τ_p是否均小于等于其中，x₁為應力分類系數：

若否，則重新設定管板計算厚度δ，返回步驟一；

若是，則進入步驟十二；

步驟十二、根據管板應力系數計算在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的換熱管軸向應力σ_t；

步驟十三、判斷在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的換熱管軸向應力σ_t是否均小于等于其中，表示在設計溫度下，換熱管材料的許用應力：

若否，則重新設定管板計算厚度δ，返回步驟一；

若是，則進入步驟十四；

步驟十四、根據步驟十二計算出的在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的換熱管軸向應力σ_t計算在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的換熱管與管板連接拉脫力q；

步驟十五、判斷在管、殼程壓力下計或不計膨脹差時的換熱管與管板連接拉脫力q是否均小于等于x₁[q]，其中，[q]為許用拉脫力：

若否，則重新設定管板計算厚度δ，返回步驟一；

若是，則所選薄管板厚度合格，增加腐蝕裕量即確定出薄管板厚度。

與現有技術相比，本發(fā)明的積極效果是：采用本發(fā)明方法可快速準確地確定大直徑固定管板換熱器薄管板的厚度。既可用于焊入式固定管板換熱器薄管板的厚度計算確定，也可用于驗證其它計算方法確定薄管板厚度的正確性。

具體實施方式

一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法，包括如下步驟：

步驟一、設定管板計算厚度，按如下公式求管子加強系數K：