一种特殊高压U形管换热器管板设计

王 任 亓建伟 中国成达工程有限公司 成都 610041

在规范GB/T151-2014[1]中，管板的计算方法适用于U形管式、浮头式、填料函式和固定管板式热交换器的设计计算，其中管板与壳程圆筒、管箱圆筒之间有不同的连接型式，标准中按使用情况给出了几种通用连接型式(a型、b型、c型、d型、e型和f型)的管板设计计算方法。国内相应的压力容器强度计算软件SW6也提供了这几种连接型式的管板计算。但随着工程需要及工业技术的飞速发展，换热器的各种新型结构型式不断出现，对这些新型结构，SW6软件无法直接进行管板部分的设计计算。本文基于GB/T151-2014中U形管管板边缘旋转刚度参数进行推导，提出利用SW6软件进行一种特殊高压U形管换热器管板设计方法，为此类换热器管板的计算提供参考。

1 特殊高压U形管换热器管板设计方法

一种特殊高压U形管换热器的示意图见图1。

图1 高压U形管换热器示意图

管程为高压侧，壳程圆筒通过法兰与管板连接，其连接型式与GB/T151中的a型、b型、c型、d型、e型和f型都不一致，无法直接使用SW6软件进行管板计算。由于图1结构中的管板与管箱圆筒的连接型式同标准中的b型一致，且管程为高压侧，管程侧的压力对管板厚度设计起控制作用，而壳程法兰产生的弯矩同管程压力对管板产生的弯矩方向相反，有利于降低管程高压对管板厚度的影响，去掉壳程法兰进行管板设计是偏安全的，因此图中U形管板的设计计算可以b型为基础，按照无壳程圆筒的方式得到管板边缘总刚度参数，然后根据总刚度参数进行管板的剩余部分设计计算。……