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U形管换热器管板隔板槽面积的计算点击:2079 日期:[ 2014-04-26 21:53:58 ] |
U形管换热器管板隔板槽面积的计算 毕庶力,何志萍 (中油辽河工程有限公司,辽宁盘锦 124010) 摘要:常用U形管换热器多为双管程或四管程,GB 151—1999《管壳式换热器》中给出了U形管换热器双管程管子正三角形排列和正方形排列隔板槽面积的计算公式。补充了双管程管子的另外两种排列方式以及四管程管子不同排列方式下隔板槽面积的计算公式。 关键词:U形管换热器;管板;隔板槽面积;计算 中图分类号:TE 965 文献标志码:B 文章编号:1000-7466(2009)01-0053-03 管板是管壳式换热器的主要受压元件之一,其设计是否合理对确保换热器的安全运行、节约金属材料及降低制造成本至关重要。 由于管板结构复杂,影响管板强度的因素很多。管板布管区是影响管板强度的因素之一,而隔板槽面积是管板布管区面积不可缺少的一部分。因此,准确计算隔板槽面积非常重要。对多管程换热器,其管板布管区面积应包括两部分:①全部n根换热管的总支撑面积。②在布管区范围内,由于隔板槽的存在而未计入总支撑面积内的隔板槽面积。 U形管换热器的管程数多为两管程或四管程,GB 151—1999《管壳式换热器》中给出了U形管换热器两管程管板正三角形排列和正方形排列隔板槽面积的计算公式。 文中将补充另外6种排列方式,即双管程转角三角形、双管程转角正方形排列、四管程正三角形排列以及四管程正方形排列、四管程转角正三角形排列、四管程转角正方形排列的隔板槽面积计算公式,以方便设计者使用。 1 双管程转角三角形、转角正方形时管板隔板槽面积计算 双管程转角三角形排列方式见图1。从图中可知: 转角正方形排列方式分别见图2。从图中可知: 2 四管程管板隔板槽面积计算 2.1 正三角形及转角三角形排列 正三角形、转角三角形的排列方式分别见图3~图4。 对于管孔为三角形排列的布管,每根管子对管板的支撑作用面积是以管间距S为内切圆直径的六角形面积,即: 从图3可以看出,图中阴影部分为隔板槽面积Ad,即: 同理可得转角三角形排列时,隔板槽面积: 2.2 正方形及转角正方形排列 正方形及转角正方形排列方式示意图分别见图5~图6。 对于管孔为正方形排列的布管,每根管子对管板的支撑作用面积是以管孔圆心为中心、以S为边长的正方形面积,即S2。 图5中阴影部分面积计算公式为: 同理,四管程管板转角正方形排列方式的隔板槽面积计算公式为: 2.3 补充说明 (1)n′、n″为沿隔板槽一侧的排管根数,但不一定是整数。 (2)Sn1、Sn2为隔板槽两侧相邻管中心距,由于U形管换热器的U形管弯管段存在弯曲半径,所以Sn1、Sn2可取不同值。 3 结语 文中只给出了十字形四管程隔板槽面积计算公式,其他形式的四管程以及其他多管程的隔板槽面积计算公式也可参照上述方法得到。(许编) |
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