SW6中固定管板换热器的筒体长度平均温度和换热管沿长度平均温度怎样确定?（换热器管板厚度计算）

按GB151附录里去算确实很麻烦，很多参数不知道去哪找。可以简化一下，筒体的按壳程介质进出口温度求平均值作为筒体长度平均温度，管程进出口温度和壳程的进出口温度平均值作为换热管的平均温度，当然误差是免不了了。而且这个“平均值”也有可能不同，有的直接是算术平均，就看你嫌不嫌麻烦了

如果需要，则管板需要增加29mm厚，真是不舍得啊。

平常早餐，煎饼果子加个蛋还要犹豫，这个厚度要是要加上去，十年的鸡蛋钱都没了。

其实这种结构很常见，很多朋友面对诸如夹持式的管板，槽深是否需要考虑都很疑惑，一般加与不加相差个8~10mm，要求严格的审核人可能会加，忍忍就过去了。但是对于RJ密封面，槽深度非常深，如果考虑，费用还真有点高。

那么到底需不需要考虑呢?本文带你讨论一下这个问题。

GB-151-2014的规定

GB-151如何说这个问题呢?直接的答案是没有。不过从管板的受力来说，对于U形的夹持式的管板，一般最大弯曲应力在中心，边缘的夹持处应力值相对较低。所以理论上，不应该计入管板厚度。只要计算时采用管板中心厚度就行了。

规范里也有暗示，在GB/T151的标准释义里，有如下图示：

它的管板厚度怎么取的呢?

管板计算厚度加5+2。其中5是左边隔板槽深，2是腐蚀裕量。并不是用的右边的垫片槽深5mm。

所以从理论和规范上来说，是不用计及槽的深度的。

EN 13445的规定

在EN 13445中，对于垫片，或者应力泄放槽处的最小厚度用eap表示。

规范要求：eap>=0.8ea。

这个要求其实蛮高的，对于比较薄的管板，比如U型管板计算厚度40mm。垫片处的槽深一边为5mm，那么eap为30。30<40*0.8=32mm。

计算一下普通缠绕垫临界厚度，10/(1-0.8)=50mm。所以一般U形管板计算厚度在50mm以下，对于垫片槽深对于管板厚度都有影响。如果管板是RJ密封面的，那影响可能更大了。

ASME VIII-2019的规定

ASME VIII I对于此处的厚度是如何规定的呢?

先看图UHX-9：搜视网

ASME将这个问题，转化成数学描述，如何计算hr?

在UHX-9.5节(c)里，有如下规定：

那么计算的是不是我们所说的位置呢?不妨看看Configuration d到底是个什么地方。

的确是个夹持的管板。

所以按照公式计算即可。

ASME VIII I的公式来源

我们再仔细端详一下这个公式：

DE---管壳程垫片的内径，且不小于管壳程的最大内径。

Sfe---管板设计温度下的许用应力

Ps，Pt---管壳程设计压力。

首先我们发现一个很严重的问题，少了个右边的一竖，绝对值符号。

再者这个公式是怎么出来的呢?

不妨推导一下：

内压在垫片DE处的合力与这一圈DE的剪切力平衡。

剪切取0.8倍的许用应力，化简得：

很完美。

估算一下量级，Sfe按照100MPa，De*P为17500mmMPa，hr=54.68mm。

直径*压力到达TMEA上限了，其厚度才55mm。

也就是说一般根本不用考虑加厚管板。

相似的公式

在八一卷中，管板需要计算布管边缘Do处的剪切力，其原理和上面的公式一样，就是多了一个μ-管板削弱系数。 此系数在GB151中是定值0.4。

列管式固定管板换热器的定性温度90摄氏度。根据查询相关资料显示，列管式换热器的工艺计算4.1、确定物性参数、定性温度可取流体进口温度的平均值，壳程油的定性温度为T=等于140加40除以2等于90摄氏度。