管板是管殼式換熱器重要的受力元件之一，管板的設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到換熱器的制造成本的高低及綜合性能的優(yōu)劣。管板的強(qiáng)度計(jì)算作為管板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán)，一直是許多國家相關(guān)部門的研究重點(diǎn)，管板強(qiáng)度的計(jì)算方法也在不斷地發(fā)展和完善。

1975年以來，美國的ASME VIII-I嘗試給出適合各種管板類型的設(shè)計(jì)規(guī)范，在1983年板中給出U形管式換熱器的簡支和整體結(jié)構(gòu)的管板計(jì)算方法，在1992年版中又加入了固定式換熱器管板計(jì)算方法。法國壓力容器規(guī)范CODAP于1986年出版的非規(guī)定附錄里，給出了包括U形管式、浮頭式、固定式換熱器的管板計(jì)算方法。

多年來，主要工業(yè)國家都已有自己的管板設(shè)計(jì)計(jì)算公式或規(guī)定，如英國的BS 5500標(biāo)準(zhǔn)、美國的TEMA、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS、捷克壓力容器計(jì)算準(zhǔn)則、管板計(jì)算公式及TEMA修正計(jì)算公式、前蘇聯(lián)的鍋爐監(jiān)察手冊(cè)及聯(lián)邦德國的AD規(guī)范等。

隨著歐洲統(tǒng)一市場(chǎng)的建立和歐元的?**用，為促進(jìn)承壓設(shè)備在歐盟成員國內(nèi)的自由貿(mào)易，2016年3月歐盟成員國正式表決通過了修改后的表尊EN13445，并于同年5月30日頒布了該標(biāo)準(zhǔn)版，并且要求，所有與此相抵觸的歐盟成員國同類國家標(biāo)準(zhǔn)遲于2016年11月廢棄。

EN13445適用于設(shè)計(jì)壓力大于0.05MPa、材料為鐵素體或奧氏體鋼的非直接接觸火焰壓力容器，設(shè)計(jì)溫度低于以鋼材蠕變控制其許用應(yīng)力強(qiáng)度的相應(yīng)溫度，但不適用于如移動(dòng)式壓力容器、失效后導(dǎo)致輻射影響的核設(shè)施上的壓力容器、能產(chǎn)生110度以上過熱水蒸汽的壓力容器等承壓設(shè)備。

對(duì)于管板的設(shè)計(jì)、EN13445中提出了兩種方法，一種是傳統(tǒng)方法，考慮內(nèi)外壓、幾何尺寸等因素嚴(yán)格計(jì)算各種載荷狀態(tài)引起的管板應(yīng)力，并嚴(yán)格校核；另一種是極限分析方法，通過管板的極限分析，確定許用應(yīng)力載荷。

管殼式換熱設(shè)備管板和折流板的制作工藝

管殼式換熱器內(nèi)部的管板差不多都是采用機(jī)械加工制作的，它的孔徑與孔間距按照不一樣的管束有著不同的公差標(biāo)準(zhǔn)。鉆孔能夠使用劃線鉆孔、鉆模鉆孔，還能夠使用數(shù)控機(jī)床。不過如果使用劃線鉆孔，因?yàn)檫@種辦法的精度不是很，所以在鉆折流板管孔的時(shí)候，必需要把管板與折流板疊在一起起來進(jìn)行配鉆，完成以后將折流板進(jìn)行編號(hào)和方位圖對(duì)應(yīng)起來，這樣方便裝配。折流板好是使用完整圓板進(jìn)行鉆孔，完成后在進(jìn)行劃線將圓板做成自己使用的形狀應(yīng)用于管殼式換熱器中。

在管殼式換熱器的生產(chǎn)中，筒體和封頭這些部件的制造辦法和大部分容器制作差不多，區(qū)別就是它的要求不太一樣，制作的時(shí)候需要注意材質(zhì)的查驗(yàn)，管板和折流板角孔的鉆孔，筒體連接，法蘭制作這些方面?，F(xiàn)在管殼式換熱器的制作普遍使用傳統(tǒng)工藝，這里面使用焊接的比較多，所以廠家有一定要一絲不茍依照焊接工藝進(jìn)行連接，還需要對(duì)焊接縫隙進(jìn)行探傷工作。

1）、根據(jù)已知冷、熱流體的流量，初、終溫度及流體的比熱容決定所需的換熱面積。初步估計(jì)換熱面積，一般先假定傳熱系數(shù)，確定換熱器構(gòu)造，再校核傳熱系數(shù)K值。管殼式換熱器2）、選用換熱器時(shí)應(yīng)注意壓力等級(jí)，使用溫度，接口的連接條件。在壓力降，安裝條件允許的前提下，管殼式換熱器以選用直徑小的加長型，有利于提高換熱量。3）、換熱器的壓力降不宜過大，一般控制在0.01～0.05MPa之間；4）、流速大小應(yīng)考慮流體黏度，黏度大的流速應(yīng)小于0.5～1.0m/s；一般流體管內(nèi)的流速宜取0.4～1.0m/s；易結(jié)垢的流體宜取0.8～1.2m/s。5）、高溫水進(jìn)入換熱器前宜設(shè)過濾器。6）、熱交換站中熱交換器的單臺(tái)處理和配置臺(tái)數(shù)組合結(jié)果應(yīng)滿足熱交換站的總供熱負(fù)荷及調(diào)節(jié)的要求。在滿足用戶熱負(fù)荷調(diào)節(jié)要求的前提下，同一個(gè)供熱系數(shù)中的換熱器臺(tái)數(shù)不宜少于2臺(tái)，不宜多于5臺(tái)。