换热器的强度计算

确定了换热器的结构及尺寸以后，必须对换热器的所有受压元件进行强度计算。因为管壳式换热器一般用于压力介质的工况，所以换热器的壳体大多为压力容器，必须按照压力容器的标准进行计算和设计，对于钢制的换热器，我国一般按照GB150<<钢制压力容器>>标准进行设计，或者美国ASME 标准进行设计。对于其它一些受压元件，例如管板、折流板等，可以按照我国的GB151<<管壳式换热器>>或者美国TEMA 标准进行设计。对于其它材料的换热器，例如钛材、铜材等应按照相应的标准进行设计。 下面提供一氮气冷却器的受压元件强度计算，以供参考。该换热器为U 形管式换热器，壳体直径 500mm，管程设计压力3.8MPa，壳程设计压力0.6MPa。详细强度计算如下： 1. 壳程筒体强度计算 2. 前端管箱筒体强度计算 3. 前端管箱封头强度计算 4. 后端壳程封头强度计算 5. 管板强度计算 6. 管程设备法兰强度计算 7. 接管开孔补强计算 氮气冷却器(U 形管式换热器)筒体计算 计算条件 筒体简图 计算压力 Pc 0.60 MPa 设计温度 t 100.00  C 内径 Di 500.00 mm 材料 16MnR(热轧) ( 板材 ) 试验温度许用应力    170.00 MPa 设计温度许用应力    t 170.00 MPa 试验温度下屈服点  s 345.00 MPa 钢板负偏差 C1 0.00 mm 腐蚀裕量 C2 1.00 mm 焊接接头系数  0.85 厚度及重量计算 计算厚度  = = 1.04 mm 有效厚度  e = n - C1- C2= 7.00 mm 名义厚度  n = 8.00 mm 重量 481.06 Kg 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 PT = 1.25P = 0.7500 MPa 压力试验允许通过 的应力水平    T    T 0.90  s = 310.50 MPa 试验压力下 圆筒的应力  T = = 31.95 MPa 校核条件  T    T 校核结果 合格 压力及应力计算 最大允许工作压力 [Pw]= = 3.99014 MPa 设计温度下计算应力  t = = 21.73 MPa    t 144.50 MPa 校核条件    t ≥ t 结论 合格 氮气冷却器前端管箱筒体计算 计算条件 筒体简图 计算压力 Pc 3.80 MPa 设计温度 t 100.00  C 内径 Di 500.00 mm 材料 0Cr18Ni9 ( 板材 ) 试验温度许用应力    137.00 MPa 设计温度许用应力    t 137.00 MPa 试验温度下屈服点  s 205.0...