一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)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(guò)對(duì)彎矩部分進(jìn)行簡(jiǎn)化、以及對(duì)包括管板徑向應(yīng)力系數(shù)、管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù)和管板布管區(qū)周邊剪應(yīng)力系數(shù)等在內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，達(dá)到了簡(jiǎn)化計(jì)算的目的。本發(fā)明的積極效果是：采用本發(fā)明方法可快速準(zhǔn)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(jì)算確定，也可用于驗(yàn)證其它計(jì)算方法確定薄管板厚度的正確性。
【專利說(shuō)明】一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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(shù)】
[0002]當(dāng)需確定大直徑固定管板換熱器管板的厚度時(shí)，存在下列問(wèn)題:
[0003](I)厚管板浪費(fèi)材料，加工繁復(fù)，制造費(fèi)用較高；
[0004](2)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范中無(wú)明確的薄管板計(jì)算方法；
[0005](3)國(guó)外常用的規(guī)范中確定薄管板厚度的計(jì)算公式比較粗糙；
[0006](4)國(guó)內(nèi)外有關(guān)薄管板計(jì)算的理論不成熟，計(jì)算公式屬經(jīng)驗(yàn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，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(guò)對(duì)彎矩部分進(jìn)行簡(jiǎn)化、以及對(duì)包括管板徑向應(yīng)力系數(shù)、管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力系數(shù)和管板布管區(qū)周邊剪應(yīng)力系數(shù)等在內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，達(dá)到了簡(jiǎn)化計(jì)算的目的。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)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:
[0009]步驟一、設(shè)定管 板計(jì)算厚度δ，計(jì)算管子加強(qiáng)系數(shù)K ；
[0010]步驟二、計(jì)算旋轉(zhuǎn)剛度無(wú)量綱參數(shù)Kf ；
[0011]步驟三、計(jì)算與管子加強(qiáng)系數(shù)K有關(guān)的參數(shù)G1 ；
[0012]步驟四、計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的有效壓力Pa ；
[0013]步驟五、計(jì)算管板應(yīng)力系數(shù)；
[0014]步驟六、根據(jù)管板應(yīng)力系數(shù)計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板徑向應(yīng)力σ r ；
[0015]步驟七、判斷在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板徑向應(yīng)力σ ^是否均小于等于.4σΙ，其中，X表示應(yīng)力分類系數(shù)表示在設(shè)計(jì)溫度下，管板材料的許用應(yīng)力:
[0016]若否，則重新設(shè)定管板計(jì)算厚度δ，返回步驟一；
[0017]若是，則進(jìn)入步驟八；
[0018]步驟八、根據(jù)管板應(yīng)力系數(shù)計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力
[0019]步驟九、判斷在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力σ；是否均小于等于.4°.]:...[0020]若否，則重新設(shè)定管板計(jì)算厚度δ，返回步驟一；
[0021]若是，則進(jìn)入步驟十；
[0022]步驟十、根據(jù)管板應(yīng)力系數(shù)計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力τ ρ ；
[0023]步驟十一、判斷在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力τ ρ是否均小于等于
【權(quán)利要求】
1.一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一、設(shè)定管板計(jì)算厚度S，計(jì)算管子加強(qiáng)系數(shù)K; 步驟二、計(jì)算旋轉(zhuǎn)剛度無(wú)量綱參數(shù)Kf ； 步驟三、計(jì)算與管子加強(qiáng)系數(shù)K有關(guān)的參數(shù)G1 ； 步驟四、計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的有效壓力Pa ; 步驟五、計(jì)算管板應(yīng)力系數(shù)； 步驟六、根據(jù)管板應(yīng)力系數(shù)計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板徑向應(yīng)力°r ； 步驟七、判斷在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板徑向應(yīng)力σ r是否均小于等于?，其中，X表示應(yīng)力分類系數(shù)；表示在設(shè)計(jì)溫度下，管板材料的許用應(yīng)力: 若否，則重新設(shè)定管板計(jì)算厚度S，返回步驟一； 若是，則進(jìn)入步驟八； 步驟八、根據(jù)管板應(yīng)力系數(shù)計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力σ 步驟九、判斷在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處徑向應(yīng)力<是否均小于等于: 若否，則重新設(shè)定管板計(jì)算厚度S，返回步驟一； 若是，則進(jìn)入步驟十； 步驟十、根據(jù)管板應(yīng)力系數(shù)計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力τρ; 步驟十一、判斷在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的管板布管區(qū)周邊處剪切應(yīng)力τ ρ是否均小于等于f [Μ:，其中，Χι為應(yīng)力分類系數(shù): 若否，則重新設(shè)定管板計(jì)算厚度I返回步驟一； 若是，則進(jìn)入步驟十二； 步驟十二、根據(jù)管板應(yīng)力系數(shù)計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的換熱管軸向應(yīng)力σ t ； 步驟十三、判斷在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的換熱管軸向應(yīng)力σ t是否均小于等于，其中，[σ]表示在設(shè)計(jì)溫度下，換熱管材料的許用應(yīng)力: 若否，則重新設(shè)定管板計(jì)算厚度I返回步驟一； 若是，則進(jìn)入步驟十四； 步驟十四、根據(jù)步驟十二計(jì)算出的在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)的換熱管軸向應(yīng)力σ t計(jì)算在管、殼程壓力下計(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)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(jì)或不計(jì)膨脹差時(shí)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(shè)定管板計(jì)算厚度I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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法，其特征在于:不計(jì)膨脹差時(shí)，所述應(yīng)力分類系數(shù)x=l.5 ;計(jì)膨脹差時(shí)，所述應(yīng)力分類系數(shù)x=3.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法，其特征在于:步驟七所述重新設(shè)定管板計(jì)算厚度δ時(shí)，采用增加管板計(jì)算厚度的方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑固定管板換熱器薄管板厚度的確定方法，其特征在于:不計(jì)膨脹差時(shí)，所述應(yīng)力分類系數(shù)X1=L O ;計(jì)膨脹差時(shí)，所述應(yīng)力分類系數(shù)Xl=3.0。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103488902SQ201310446698
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】雒定明, 宋德琦, 谷俠, 劉家洪, 湯曉勇, 張毅, 焦建國(guó), 王冰, 雒貝爾, 萬(wàn)娟, 任玲, 潘建華, 馬先, 劉牧 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司