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U形管換熱器管板隔板槽面積的計算

點擊:1547 日期:[ 2014-04-26 21:53:58 ]
                     U形管換熱器管板隔板槽面積的計算                             畢庶力,何志萍                   (中油遼河工程有限公司,遼寧盤錦 124010)     摘要:常用U形管換熱器多為雙管程或四管程,GB 151—1999《管殼式換熱器》中給出了U形管換熱器雙管程管子正三角形排列和正方形排列隔板槽面積的計算公式。補充了雙管程管子的另外兩種排列方式以及四管程管子不同排列方式下隔板槽面積的計算公式。     關鍵詞:U形管換熱器;管板;隔板槽面積;計算     中圖分類號:TE 965    文獻標志碼:B     文章編號:1000-7466(2009)01-0053-03     管板是管殼式換熱器的主要受壓元件之一,其設計是否合理對確保換熱器的安全運行、節約金屬材料及降低制造成本至關重要。     由于管板結構復雜,影響管板強度的因素很多。管板布管區是影響管板強度的因素之一,而隔板槽面積是管板布管區面積不可缺少的一部分。因此,準確計算隔板槽面積非常重要。對多管程換熱器,其管板布管區面積應包括兩部分:①全部n根換熱管的總支撐面積。②在布管區范圍內,由于隔板槽的存在而未計入總支撐面積內的隔板槽面積。     U形管換熱器的管程數多為兩管程或四管程,GB 151—1999《管殼式換熱器》中給出了U形管換熱器兩管程管板正三角形排列和正方形排列隔板槽面積的計算公式。     文中將補充另外6種排列方式,即雙管程轉角三角形、雙管程轉角正方形排列、四管程正三角形排列以及四管程正方形排列、四管程轉角正三角形排列、四管程轉角正方形排列的隔板槽面積計算公式,以方便設計者使用。     1 雙管程轉角三角形、轉角正方形時管板隔板槽面積計算     雙管程轉角三角形排列方式見圖1。從圖中可知:                     轉角正方形排列方式分別見圖2。從圖中可知:                                   2 四管程管板隔板槽面積計算     2.1 正三角形及轉角三角形排列     正三角形、轉角三角形的排列方式分別見圖3~圖4。               對于管孔為三角形排列的布管,每根管子對管板的支撐作用面積是以管間距S為內切圓直徑的六角形面積,即:                    從圖3可以看出,圖中陰影部分為隔板槽面積Ad,即:                   同理可得轉角三角形排列時,隔板槽面積:                   2.2 正方形及轉角正方形排列     正方形及轉角正方形排列方式示意圖分別見圖5~圖6。     對于管孔為正方形排列的布管,每根管子對管板的支撐作用面積是以管孔圓心為中心、以S為邊長的正方形面積,即S2。                   圖5中陰影部分面積計算公式為:                   同理,四管程管板轉角正方形排列方式的隔板槽面積計算公式為:                  2.3 補充說明     (1)n′、n″為沿隔板槽一側的排管根數,但不一定是整數。     (2)Sn1、Sn2為隔板槽兩側相鄰管中心距,由于U形管換熱器的U形管彎管段存在彎曲半徑,所以Sn1、Sn2可取不同值。     3 結語     文中只給出了十字形四管程隔板槽面積計算公式,其他形式的四管程以及其他多管程的隔板槽面積計算公式也可參照上述方法得到。(許編)
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