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188宝金博页面版: NEN型立式换热器重力作用下管板应力分析_薛明德

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内容提示: 第 36 卷第 9 期 压 力 容 器 2019 年 9 月doi:檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐10. 3969/j. issn. 1001 -4837. 2019. 09. 003设 计 计 算NEN 型立式换热器重力作用下管板应力分析薛明德 1 ,李世玉 2 ,王震宇 1,吴坚 1(1. 清华大学 工程力学系,北京 100084;2. 中国石化工程建设有限公司,北京100101)摘 要:NEN 型立式固定管板换热器广泛地应用于化工、石化等多种过程工业部门。随着装置的大型化,换热器管板所承受的重力成为设计中必须考虑的因素。给出了重力作用下此种立式固定式换热器管板应力的计算方法,算例分析说明,重力引起的应力与管板中总应力的比例随...

文档格式:PDF | 页数:9 | 浏览次数:3 | 上传日期:2026-08-28 08:31:02 | 文档星级:
第 36 卷第 9 期 压 力 容 器 2019 年 9 月doi:檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐10. 3969/j. issn. 1001 -4837. 2019. 09. 003设 计 计 算NEN 型立式换热器重力作用下管板应力分析薛明德 1 ,李世玉 2 ,王震宇 1,吴坚 1(1. 清华大学 工程力学系,北京 100084;2. 中国石化工程建设有限公司,北京100101)摘 要:NEN 型立式固定管板换热器广泛地应用于化工、石化等多种过程工业部门。随着装置的大型化,换热器管板所承受的重力成为设计中必须考虑的因素。给出了重力作用下此种立式固定式换热器管板应力的计算方法,算例分析说明,重力引起的应力与管板中总应力的比例随直径加大而提高。本文所给出的方法可作为我国压力容器分析设计规范中管板设计方法的一个补充。关键词:应力分析;重力载荷;管板;换热器中图分类号:TH49;TH123 文献标志码:AStress Analysis on Tubesheet of NEN Type Heat Exchanger under Deadweight LoadXue Mingde 1 ,Li Shiyu 2 ,Wang Zhenyu 1 ,Wu Jian 1(1. Department of Engineering Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;2. SINOPEC Engineering Incorporation,Beijing 100101,China)Abstract:NEN type tubular heat exchangers are widely used in many process industries. The effect of tubesheet weight on thestress analysis should be considered for the design of the large equipment. Stress analysis and design method on tubesheet ofvertical NEN type heat exchanger under deadweight load are presented. Examples show that the ratios of stress caused bydeadweight load to the total stresses in tubesheet under operating conditions are increasing with shell diameter. This paper presentthe calculation method to provide an additional article of standard“Pressure Vessel - Design Analysis”in China.Key words:stress analysis;deadweight load;tubesheet;heat exchanger0 引言不带法兰(b 型连接方式)立式固定管板换热器,即 NEN 型结构换热器广泛地应用于石化、化工、轻工行业作为传热过程设备或固定床反应器。近年来,技术进步带来生产规模不断扩大,单台设备规格参数随之逐渐提高[1 -2] ,例如乙二醇装置中的环氧乙烷反应器,其直径已近 8 000 mm,设计压力超过 6 MPa。为此,管板、管束、连同管内填料、催化剂等重力载荷对于管板的应力必然会产生不可忽视的影响。目前,国内外管壳式换热器的设计标准规范[3 -4] 中都没有涉及这种重力载荷对于管板产生附加应力的计算方法,文献[5]曾涉及管子重力作用下的管板应力分析。为给出便于在工程设计中直接应用的计算方法,并进一步考察在何种情况下重力载荷是影响管板设计厚度的必要因素,本文沿用 JB 4732—1995(2005 年确认)[3] 中关于 b 型连接方式的固定式管板在压力与温度载荷作用下的应力分析方法,给出了考虑受重力影响时的管板应力计算方法。同时,应用本文提出的方法,对几个不同参数的典型 NEN型立式换热器进行了计算,对于重力引起的应力和压力引起应力作了比较和分析。本文所有未加收稿日期:2019 -07 -01 修稿日期:2019 -08 -013 1

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