分程隔板厚度計算
發布時間：2024-04-15 19:31:14瀏覽次數：
趙總前二天建議我寫寫分程隔板計算！SW6已經有分程隔板厚度計算界面，SW6軟件不包括這部分之前也很多人編制簡單的excel表格計算。趙總希望我把這個分程隔板的計算寫寫尤其是多管程時怎么計算。
分程隔板計算時把和筒體或封頭焊接連接的部分算做固支，插入管板及平蓋隔板槽的部分算做簡支。三邊固支就是帶封頭的管箱，深度建議大氣點取最長段（也可以按面積相等轉換）。兩端固支的就看筒體直徑和管箱長度哪個大了：直徑大于管箱密封面之間的長度就是短邊固定，反之長邊固定。
那么≥4管程的分程隔板和分程隔板焊接的位置應該怎么算，算簡支還是算固支？薄平板還是和筒體封頭有很大區別的，因為在壓力作用下分程隔板本身就有變形，算簡支保守算固支冒進。甭管算簡支還是算固支，都有支撐作用；多管程的與其它分程隔板焊接的不需要按最寬考慮！最好保守的算簡支，當然了也可以稍微冒進的按固支在其它方面處理一下，后面再討論。 可能有人會說這里能算簡支嗎，是不是應該不考慮分程隔板的支撐作用。保守也不是這么保守的哈，這里是完全可以算做簡支的；此處不展開討論簡支和固支的定義。我只想告訴這部分人在TEMA 中殼程的縱向隔板，都是把折流板支撐的位置算做簡支的！見下圖
如果分程隔板相互焊接的邊按簡支考慮，這樣就引出了另外的問題分程隔板的計算模型可能變成：相鄰兩個邊固支另外兩個邊簡支，一邊固支三邊簡支了！甚至還有可能是四邊簡支！嚓，這tmd超出GB/T151和TEMA的范圍了。如果想精確計算就要知道GB/T 151或者說TEMA的系數表格是從哪里來的，還要去和看圖的人去解釋。嚴格來說算是材料力學，來自一本應力和應變的書籍（Roarks Formulas for Stress and Strain（最新是第九版，8th的英文版和7th的中文版可以找到））
如果不想再去找公式及說服別人，也可以把分程隔板之間的焊接位置按固支處理，在壓差或者計算結果上留余量就是了。我們看看按簡支和按固支的差別，四邊簡支的就不建議計算了因為這種通常都是最窄的。一邊固支三邊簡支的相對兩邊固支兩邊簡支，系數可以粗略的放大圓整至1.25倍（根據上圖系數關系）；也就是說如果把分程隔板之間焊接處看做固支的話，直接把壓差放大1.25倍即可。
接下來咱再聊壓差的問題，很多國內的項目業主就提供不出來壓差。此時設計看著辦吧，可以按選擇的分程隔板厚度搞個能通過的計算書進去（實際管程壓降很少大于10kpa，如果能過建議按10kpa出計算書）。如果客戶提供的文件中包括管程的進出口的壓力或者明確了進出口的壓差，兩管程的好說直接取壓差計算就行了（TEMA和GB/T 151直接取壓差，API
660用2倍壓差計算），那么多管程的呢！多管程確定壓差要看隔板兩側都在第幾流道的，壓降可以看做是每流過一次換熱管的全長降低幾分之一。例如四管程的：十字布管隔板兩側最大是進出口壓差（4/4）；平行布管隔板兩側壓差是進出口壓差的2/4。六管程的：第一種最大是1/2（2-5），第二種最大是2/3（1-4）。最大壓差不一定計算出的厚度就是最厚的，所以要計算窄板大壓差和寬板小壓差，來確定分程隔板的厚度；如果是特材多管程我接受不同厚度的分程隔板！在化工原理的角度壓降和流速是有關系的所以每程之間并不是絕對的平分壓降，但對換熱器來說也幾乎是沒有差別的；我們計算時隔板兩側壓降時只需向上圓整即可彌補。
TEMA表類似的數據表上會有計算的壓力降和允許的壓力降；這兩者的關系可以看做是工作壓力和設計壓力。那么到底是用計算壓降還是取允許壓降呢，API 660（第8版除外）是明確的用2倍的計算壓降（英語不好看了幾遍貌似沒問題是按2倍計算壓降）。TEMA和GB/T 151都不是很明確但表達的是計算壓降的意思。當然了如果計算壓力降和允許壓力降相差不多時沒必要糾結直接用允許壓力降計算就好了。但有時允許壓降遠大于計算壓降，用允許壓力降會導致分程隔板的計算很厚！此時不建議按允許壓降尤其是特材管箱。
寫的有點亂，將就看！不想再梳理了
