管壳式热交换器管箱法兰和壳体法兰设计计算.pdf

第 42卷 第 1期 石 油 化 工 设 备 Vo1．42 NO．1 2013年 1月 PETR()ICHEMICA1EQUIPMENq、 Jan．2O13 文章编号 ：1000—7466(2013)01—0034—05 管壳式热交换器管箱法兰与壳体法兰设计计算 周建新 (甘肃蓝科石化高新装备股份有 限公司，甘肃 兰州 730070) 摘要 ：在整体法兰受力分析的基础上 ，对管壳式热交换器管箱法兰与壳体法兰的受力情况及设 计计算方法进行 了详细的分析与说 明。通过计算实例 ，进一步对管箱法兰与壳体法兰计算进行 说 明 。 关键词 ：热交换器；法兰；设计 中图分类号 ：TQ050．5；TE965 文献标志码 ：B doi：10．3969／j．issn．1000—7466．2013．01．009 DesignofHeatExchangerChannelFlangeandShellFlange ZHoU Jian-xin (LanpecTechnologiesLimited，Ianzhou730070，China) Abstract：Basedonforceanalysisofintegralflange，detailedanalysisanddesignmethodwere introducedforheatexchangerchannelflangeandshellflange．Thecalculationexampleforchan— nelflangeandshellflangewaspresented． Keywords：heatexchanger；flange；design 压力容器中法兰连接密封结构是接管间及壳体 螺栓的设计 中应兼顾两侧 的条件，要求以较大 的螺 间的主要连接形式之一。一般情况下 ，法兰连接密 栓载荷和较高的设计温度进行设计 ，且对法兰设计 封结构由法兰 、垫片及紧固件构成。此结构是一种 力矩应 以此为基础进行计算u]。 最基本的法兰连接结构，通常用于管路法兰连接结 在 ASMEVIII一1《压力容器建造规则 》中也有 构或容器法兰连接结构 ，在这种连接结构中，2个尺 类似规定 ，对于成对法兰 中夹一浮头管板、U形管 寸相同的法兰通过垫片、紧固件相连，法兰之间只有 热交换器管板或任何其他类似 的设计 ，最小螺栓载 密封垫片而无其它构件 ，2个法兰所承受 的温度 、压 荷应为对每个法兰单独计算值 中的较大者 ，且 2个 力载荷完全相同，这种形式 的法兰可 以直接依据标 法兰都应采用此值 引。 准中规定的计算公式进行设计计算 ]。 虽然文献[1，2]对螺栓载荷的计算准则进行了 对于管壳式热交换器 “]，管箱法兰连接密封 规定 ，但对垫片压紧力、法兰力矩等法兰计算中关键 结构与容器法兰或管路法兰连接结构有所不同，该 参数未进行详细的说 明。因此 ，由于设计人员的理 结构 由管箱法兰、管箱垫片、管板 、管箱侧垫片及壳 解因素 ，在设计这一类法兰连接结构时容易出错 ，文 体法兰组成 ，2个法兰被管板隔开 ，当两侧的密封垫 中将对这种连接结构法兰的设计计算进行简单的分 片、温度载荷 、压力载荷不一致时，法兰的螺栓力 、垫 析说明。 片反力等载荷不能简单地按照标准规定 的公式进行 l 容器法兰受力分析 计算 。GB15O 2011《压力容器》中规定，对于类似 U形管式热交换器管板两侧