则系数
(4-27)
其中A——筒体内径截面积, ;
C——管板上管孔所占的总截面积, 。
则系数
管子与筒体的刚度比公式:
(4-28)
其中Es——筒体材料的弹性模数,MPa ,Es=196000MPa;
n——换热管总数;
a——根管壁金属的横截面积, ;
B——系数
Et——管子材料的弹性模数,MPa ,Et=207000MPa。
则
换热管与壳体的总膨胀差公式:
(4-29)
其中ts——壳壁平均温度,℃;
tt——管壁平均温度,℃;
t0——装配温度,℃,t0=15℃;
——筒体的线膨胀系数, , ;
——管子的线膨胀系数, , 。
则
当量压差公式:
(4-30)
其中Ps——管间压力,MPa;
Pt——管内压力, MPa;
——系数。
则
最大压差:
(4-31)
其中Ps——管间压力,MPa;
Pt——管内压力, MPa;
Q——管子与筒体的刚度比;
——系数;
y——换热管与壳体的总膨胀差;
Et——管子材料的弹性模数,MPa。
则
计算系数K:
(4-32)
其中Di——壳体内径,mm;
b——管板厚度,mm;
——开孔强度削弱系数(双程), ;
L——两管板间换热管有效长度(除去两管板厚度),mm,L=4500-2x36=4428mm;
a——一根管壁金属的横截面积,mm2;
n——换热管总数。
则
按管板简支考虑,根据K值,查图4-1、4-2、4-3可得:
图 4 1
图 4 2
图 4 3
G1=2.9;G2=-0.65;G3=2.8
其中G1、G2、G3——无量纲系数。
管板的最大应力:
(4-33)
其中Di——壳体内径,mm;
——系数;
b——管板厚度,mm;
——开孔强度削弱系数(双程), ;
Q——管子与筒体的刚度比;
Pb——最大压差,MPa;
G1、G3——无量纲系数。
则
管子的最大应力:
(4-34)
或
(4-35)
其中 ——系数;
Q——管子与筒体的刚度比;
Pa——当量压差,MPa;
Pb——最大压差,MPa;
G2、G3——无量纲系数。
则
管板计算厚度满足强度要求。[6] 固定管板式换热器设计+CAD图纸(14):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_343.html