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[原创] 釜式换热器圆筒的醉小厚度

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发表于 2020-6-4 13:38:09 显示全部楼层 |阅读模式
换热器筒体最小厚度

换热器壳体的最小厚度,在GB151中是按照DN值为基准来确定最小厚度。


                               
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一般换热器很好解决,对于釜式的换热器,DN是指什么呢?

到底是按照大端筒体取呢,还是按照小端筒体取,或者是按照各自直径取最小厚度?

一个理解是,釜式换热器的最小厚度都按照小直径筒体取,原因是GB151的3.1条定义的DN。


                               
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这样理解的理由是:釜式壳体不影响管束拆装,也不会因为壳体的微小变形影响换热,里面的管束大小是由小DN决定的,所以都按小值取就行了。

看样子,从规范的直接证据和理解都能说的通。


另一种解释

不过GB151不是仅一处有DN的解释,在第6.2.2条中,对于公称直径DN,也有说明:


                               
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如果按照6.2.2条,DN就应该为各自直径

如果要理解取各自的直径厚度也不难:

管束很大一部分都分布在大直径筒体上,此筒体设置了滑道,需要在此筒体上抽拉,大筒体直径大,壁厚如果小的话,承载能力还不如小筒体。所以大筒体应该按照大筒体的最小壁厚要求。

对比上面的大筒体按照小筒体取,究竟哪个更准确一些呢?

各位看官,您单位是如何取值的呢?


TEMA的规定

TEMA和GB151有很多共通之处。他山之石,可以攻玉,借鉴一下TEMA的解释,可以帮助我们综合理解和判断。

TEMA对于筒体的厚度是按照表R-3.1.3


                               
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那么究竟什么是Norminal Diameter呢,对于釜式的换热器,Norminal Diameter究竟是指什么呢?


                               
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在N-1.1.1条中,对于釜式换热器,是小端直径和大端直径各自分别(EACH)计算的。

TEMA对于壳体厚度是比较严格对,不仅仅是壳体,连封头也不例外


                               
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对于封头,其成形前厚度不得小于筒体厚度。

如果仅仅是为了抽拉管束,控制筒体变形对于换热效率的影响,那么完全没有必要对封头厚度最小厚度进行规定。

所以如果按照TEMA来设计的换热器,其釜式换热器的壳体,封头等必然按照各自的直径来查询最小厚度


TEMA中与最小壁厚相关的释义

周杰伦一直在问:

小朋友,你是不是有很多问号。

                               
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对于一个规范,用户有疑问是很正常的,规范的释义,答疑也属于规范的一部分,那么常见的与最小壁厚相关的释义,综合起来理解一下,会对标准的编制原则有更深的理解。

a) 重叠换热器的计算

设计者想知道,对于重叠换热器,有没有应力计算和厚度确定方面的方法。


                               
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TEMA的答复是:

很遗憾,并没有具体计算方法。需要设计者自行选择合理的计算方法。并且要注意,最顶部换热器的管束抽拉力对于底部换热器支撑的影响。

b) 可以不按照最小厚度取值吗

设计者想知道,可以不按照最小厚度取值吗?

对于30~100寸的设备,最小壁厚12.7mm真是太厚了,如果用板材,需要用到14mm,而按照ASME VIII I,8mm已经足够。此时可以不按照TEMA,而按照VIII I取8mm厚度吗?


                               
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这个问题问出了很多制造单位的心声,为什么要用那么厚呢?明明计算不需要啊。

TEMA的答复是:

在TEMA的“Notes to users of the TEMA standards”中已经了规定。


                               
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可以不按照TEMA的要求,但是要采购方和制造方达成一致,并将其文件记录在案

一般标准不会说一定不能如何如何,大部分会开一个口子针对特殊情况,只要采购方和制造方约定好,可以不执行TEMA的要求。

只是制造方需要注意一个问题:

采购方(业主)同意不遵守TEMA的概率有多大?

大部分时候,概率基本为0.

c) 可以用板材和管材中较薄的厚度吗?

用户有个疑问:对于20和22寸的管子,其最小厚度为Sch20,即0.375寸。而同样的直径,用板材制造只需要0.3125寸。

可不可以用0.3125寸厚的管子呢?

                               
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TEMA的答复是:

管子厚度是0.375寸,取的是标准的Sch厚度。采用0.3125的管子不符合TEMA的要求,除非采购方和制造方约定。这又回到了上条的问题。

相信大家都明白,采购方一般不会搭理这种要求。

d) 换热器封头厚度

用户问:

按照TEMA的最小厚度表,封头的厚度是成形前的厚度。一般封头成形后的厚度才是重要的,而且成形前厚度取决于各个制造商的经验。那么是不是应该认为,表中的厚度应该为成形后应保证的厚度

                               
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TEMA的答复是:

对于封头,表中的厚度,就是成形前厚度(下料厚度),成形后的厚度满足ASME VIII I即可。

的确,封头厚度和管束基本没有关系,满足成形前厚度已经要求够高了。要知道,在中国,很多公司认为封头厚度只需要满足设计厚度就行了。


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