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控制挠度的平盖

时间:2021-08-09 来源:欧标美标压力容器设计 浏览:
平盖什么时候要控制挠度?为什么要控制挠度?
我们无论是在用SW6计算国标设备还是用PVelite等计算ASME设备都不可避免的遇到平盖挠度问题。那么什么情况下要控制平盖挠度呢?
只有管壳式热交换器中多管程(大于等于2管程)时的平盖才需要限制挠度!为什么呢,因为:1)多管程管箱内设置有分程隔板,需要控制平盖中心的挠度,避免过量变形导致平盖隔板槽垫片与隔板端部脱离接触,产生间隙,导致流体短路,影响传热性能。2)管箱隔板在管程进出口介质作用下容易产生挠度变形,如果平盖中心挠度过大,隔板端面脱离接触后,即使停车也难以复位。平盖挠度的控制的公式在GB/T 151和TEMA中都有规定,公式也是一样的,只是由于GB/T 151适用的直径扩展到了4000mm,增加了挠度控制值要不大于2mm,为啥是2mm呢是因为垫片在压紧状态下,隔板端面伸入隔板槽约2mm,为了保证内部密封不内漏,所以除要满足公式计算外再单独控制了挠度最大值。
分程隔板和平盖之间的泄露和很多因素有关,如:管程的数量,管程压降的大小,垫片的回弹性,各程之间泄露对传热的影响,管程流体是否容易泄漏等。实际上客户可以根据自己设备的实际情况对挠度的控制提出更高的要求。

GB/T 151的规定

TEMA的规定

上面扯了这么多,应该明白单程换热器的平盖不需要控制挠度了吧。没有分程隔板的还控制挠度不是人傻就是钱多吗,当然了如果压力稍高控制不控制平盖的挠度对平盖厚度也没有影响。
压力较低时平盖的厚度经常是由于挠控制度决定的,那么此时平盖需要的厚度是包含分程隔板槽的深度还是不包括分程隔板槽的深度呢。挠度就是变形实际上和其直接的关系的因素是平盖的惯性矩,实际上分程隔板槽那一小条对惯性矩影响很小,理论上说控制挠度的那个计算厚度是可以不再扣除分程隔板槽的,稍微留一点余量就够了。但是很多审核和ASME的授权检验师(AI)是不承认的;一般要求在取值的基础上再加上隔板槽的深度,正常情况下如果有腐蚀就只需要增加隔板槽深减去腐蚀裕量了;假设法兰盖有3mm腐蚀,计算控制挠度需要的法兰盖厚度是56.2mm,隔板槽深5mm。那么取值大于56.2+5=61.2mm即可,法兰盖中心部分(不考虑隔板槽)可以取62mm;不需要按大于56.2+3+5=64.2mm取值。如果腐蚀裕量很大,大于隔板槽的深度那么就直接加腐蚀裕量即可。

PV elite软件中控制挠度的软件界面
另外最后再再再一次强调法兰盖的计算厚度是指法兰盖中心部位的厚度不是螺栓孔部位的厚度,当然了PV elite也会计算法兰盖螺栓孔部位的厚度需要多少。法兰盖(平盖)的计算公式决定了厚度是受压部分的厚度!

GB/T 150平盖厚度的计算及图示

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