膨胀节距离管板距离对管板的影响
ASME换证预检，上班时间可以稍微整理一下小文章了！本文不讨论国标大肚子固定管板换热器的管板是否一定要分析。
和管板连接的筒体长度无论是ASME Ⅷ-1/2,EN 13445或GB/T 151都有明确规定，只是长短稍有差别。ASME和GB/T 151的长度要求是1.8倍，EN 13445要求是1.4倍。
GB/T 151的规定（其它标准类似）
设计大肚子固定管板换热器的时候，和管板连接的筒体长度经常是不满足长度要求的。由于工况等原因在小端还要设置膨胀节（主要是因为省钱）在大直径上设置膨胀节比在小端设置膨胀节经济上还是差的比较多的。考虑制造等因素即使要设置两个膨胀节也不会在靠近两侧管板上各设置一个膨胀节，也只会在一侧设置膨胀节。如果设置一个膨胀节，直接不考虑热膨胀的影响只计算压力工况是否合理。很多分析设计人员都是直接说由于有膨胀节了就不考虑热膨胀了，我想说的是你看过常规膨胀节的计算及膨胀节的标准吗？你确定设置了膨胀节就能完全吸收热膨胀差吗？尤其是奥氏体相材料（不锈钢和镍基合金等）的膨胀节。在一端设置膨胀节两侧的管板应力会有多大的区别，分析建模不考虑膨胀节只计算压力工况是否可以在轴向建一半。其它标准膨胀节距离管板的距离没有明确规定，在TEMA中有明确规定见下图
可能有人会说TEMA的规定和ASME Ⅷ-1要不一样，差了一倍！这是因为对衰减长度都限定了1.8，影响管板的筒体长度是1.8SQRT(D×t)，膨胀节影响筒体长度也是1.8SQRT(D×t)；两个1.8相叠加就是3.6了。
碳钢的膨胀节只要膨胀节计算通过，基本上都能吸收热膨胀差。但是由于国标对奥氏体相材料膨胀节判定的规定，会导致部分换热器实际上膨胀节只吸收了部分的热膨胀差。还是用我上篇文章膨胀节举例，在膨胀节标准上单波最大位移量是6.9mm，但是换热器管壳程的热膨胀节差有15mm，设置一个膨胀节实际上还有8mm的热膨胀差没有吸收。此时在分析时只计算压力工况，不考虑热膨胀就是不对的。有点跑题了但不想再单独开题写了就写这么多吧！
换热器和管板连接的小端筒体长度不到SQRT(D×t)，不满足GB/T 151分段设计筒体长度的1.8SQRT(D×t)要求就更不要说TEMA的3.6SQRT(D×t)的要求了。
ANSYS中的模型
管壳程都是正压工况：压力工况两侧管板应力对比，两侧管板布管区的应力分别为45.1MPa和42.3MPa，相差了6.6 %。
靠近膨胀节侧的管板应力(P)
远离膨胀节侧的管板应力(P)
管壳程都是正压工况：压力加热膨胀工况两侧管板应力对比，两侧管板布管区的应力分别为120.7MPa和127.8MPa，相差了5.9%。
靠近膨胀节侧的管板应力（P+T）
远离膨胀节侧的管板应力（P+T）
膨胀节和偏心锥壳小端直接连接，压力工况和压力加热膨胀工况膨胀节对锥壳小端应力都是由影响的；不对比ANSYS分析和常规的结果了主要是在ANSYS中没截图这部分内容。这个影响是可以直接根据GB/T 150的规定直接计算的。我一直坚持能按常规计算按常规计算不要轻易分析，怎么说分析人员的身价也要比常规设计人员要高一点哈。而且用常规计算软件花的时间怎么也比用分析软件少哈。
GB/T 150 锥壳可以直接考虑轴向外载荷的影响
最后总结一下：膨胀节距离管板的距离对管板布管区的影响不大，偏差在工程可接受范围；如果膨胀节的位移足够弥补管壳程的热膨胀差，建模分析可以轴向建一半（即只建一块管板）不考虑膨胀节，不计算热工况。
另还有其它方面：1.对管板和壳体的接头是有影响的而且是和距离有直接关系的，因为膨胀节的轴向力对筒体有影响且是有衰减范围的。2.大肚子实际上对管板的应力影响不大；ASME加入了大肚子固定管板换热器的计算，国标在标准释义中偷偷的加入了不适用（当然了标准释义和算例上的内容，如果你不想承认可以当规定不存在哈，因为前言已经明确其地位了）。