管板布管区当量直径

原创 胡伟明  2020-09-11 20:56:00  阅读 43 次 评论 0 条
摘要:

当量直径固定管板的管子加强系数计算是假定圆筒直径范围内全部均匀的布管。实际上,在通常情况下管板周边部分都存在着一个较窄的不布管区,该区域的存在使管板边缘的应力下降。布管区一般是一个不规则的多边形,现以当量圆形布管区去代替多边形布管区,当量直径Dt的取值应使管子对管板的支承作用面积相等。该直径大小直接影响着管板的应力大小和分布情况,在GB151固定管板的应力计算中,位于环形板与布管区交界处的应力σt则是以不布管的管板在半径为Dt/2处的应力近似取值,因此标准限定该计算方法仅适用于周边不布管区较窄的

当量直径

固定管板的管子加强系数计算是假定圆筒直径范围内全部均匀的布管。实际上,在通常情况下管板周边部分都存在着一个较窄的不布管区,该区域的存在使管板边缘的应力下降。

布管区一般是一个不规则的多边形,现以当量圆形布管区去代替多边形布管区,当量直径Dt的取值应使管子对管板的支承作用面积相等。该直径大小直接影响着管板的应力大小和分布情况,在GB151固定管板的应力计算中,位于环形板与布管区交界处的应力σt则是以不布管的管板在半径为Dt/2处的应力近似取值,因此标准限定该计算方法仅适用于周边不布管区较窄的情况,即管板周边不布管区无量纲宽度k较小的情况,k=k(1-ρt)。

不论是固定管板换热器,还是浮头式或填料函式换热器,在计算布管区面积时,都是假定在布管区范围内均匀地布满着管子。

计算方法

假设有n根换热管,管间距为S,对于管孔为三角形排列的布管,每根管子对管板的支承作用面积。是以管孔圆心为中心,以S为其内切圆直径的六角形面积;对于管孔为正方形排列的布管,每根管子对管板的支承作用面积,则是以管孔圆心为中心,以S为边长的正方形面积。

管板布管区是将管板最外圈管子的支承作用面积连接起来所包围的区域,包括最外圈管子本身的支承作用面积。

对于换热管均匀分布的单管程换热器管板,金部n根换热管对管板的支承作用面积即是布管区面积。即:

对于三角形排列,At=0.866nS2

对于正方形排列,At=nS2

对多管程换热器,其管板布管区面积应包括两部分,一是全部n根换热器的总支承面积;二是在布管区范围内,由于隔板槽的存在而未计入第一部分内的隔板槽面积。即:

对于三角形排列,At=0.866nS2+Ad

对于正方形排列,At=nS2+Ad


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