满液式蒸发器低温低应力工况下的设计探讨①

范静超

(大连冷冻机股份有限公司，辽宁大连 116033）

满液式蒸发器低温低应力工况下的设计探讨①

范静超

(大连冷冻机股份有限公司，辽宁大连 116033）

在满液式蒸发器的设计过程中，应按设计温度、设计压力进行强度计算及应力校核，然后在最低使用温度 (加50℃后，应高于－20℃）相对应的饱和压力下进行低温低应力工况的强度计算及应力校核，以确定不必遵循“低温压力容器”的设计参数。

蒸发器;强度计算;应力校核;低温低应力工况

1 问题的提出

满液式蒸发器广泛应用于制冷系统中。在蒸发温度小于－20℃的低温工况运行时，有的用户条件按低温换热器提出。而依据TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB 150—1998《钢制压力容器》、GB 151—1999《管壳式换热器》等国家标准规范和制冷行业标准，应用低温低应力工况下的设计，则能在保证设备合理、安全、经济的基础上，便于材料采购，设备的设计、制造、检验和验收，以达到降低成本、缩短工期、保护用户利益，增强企业竞争力的目的。

2 低温低应力的概念

“GB 150”、 “GB 151”关于“低温低应力工况”的定义是:壳体或其受压元件的设计温度虽然低于或等于－20℃，但其环向应力小于或等于钢材标准常温屈服点的六分之一，且不大于50 MPa时的工况。

当壳体或其受压元件使用在“低温低应力工况”下，若其设计温度加50℃后，高于－20℃时，不必遵循“GB 150”附录C《低温压力容器》、“GB 151”附录A《低温管壳式换热器》的规定。

因为处于低应力水平的钢材会大大降低它的低温脆断倾向，而低温低应力工况下的低温容器可以降低材料的允许使用温度。……