固定管板式换热器及其管板结构类型优化

固定管板式换热器总体结构的示意见图8-5。由两块相同结构的管板组成，所以各国标准都按管板和壳体或管箱的连接方式以及管板的延伸部分是否兼作法兰划分型式。

图8-5 固定管板式换热器总体结构示意

1.GB 151管板的结构型式及其简要分析

GB 151对固定管板式换热器管板的结构型式，仅限于图8-2U形管板式换热器管板中的b、c和e型，且也未对管程、壳程直径加以区分而一律用D_i表示。

2.ASMEⅧ-1管板的结构型式及其简要分析

ASMEⅧ-1对固定管板式换热器管板的划型见图8-6。

由图8-6可见，其管板型式仅是U形管式换热器管板（见图8-3）的a、b、c、d四种型式。

a型 管板周边和壳体、管箱都为固定连接，所以壳体和管箱的厚度都反映了对管板周边的约束程度，在计算管板应力时应加以考虑，但带或不带膨胀节的壳体所反映的约束作用是不同的。

b型 管板周边和壳体为固定连接，所以壳体的厚度（带或不带膨胀节）反映了对管板周边的约束程度，在计算管板应力时应加以考虑。此外，由于管板兼作法兰，所以要计及法兰的螺栓力矩。

c型 管板周边和壳体为固定连接，所以壳体的厚度（带或不带膨胀节）反映了对管板周边的约束程度，在计算管板应力时应加以考虑，管板虽未兼作法兰，但螺栓力对管板会引起附加力矩。

d型 管板周边相当于简支，和管箱或壳体都无连接关系，壳体管板虽未兼作法兰，但有时两侧垫片反力可能不在同一作用线上，所以螺栓力对管板会引起附加力矩。(www.xing528.com)

和U形管板式换热器各种管板型式相似，其管程和壳程圆筒直径都可以不同，管程、壳程都用垫片法兰连接时，两侧的垫片压紧力作用中心圆直径也可以不同。

图8-6 ASMEⅧ-1对固定管板式换热器管板的划型（引自ASMEⅧ-1图UHX-13.1）

a）结构a：管板对壳体和管箱都是整体连接 b）结构b：管板对壳体整体连接，对管箱用垫片连接，管板延伸部分兼作法兰 c）结构c：管板对壳体整体连接，对管箱用垫片连接，管板不延伸兼作法兰 d）结构d：管板对壳体和管箱都有垫片连接

3.EN 13445管板的结构型式及其简要分析

EN 13445对固定管板式换热器管板的结构型式，仅限于图8-4U形管板式换热器管板中的a、b、c和d型，即和图8-6所表示的ASMEⅧ-1的划型相同，而且对管程、壳程圆筒的直径也可以不同；管程、壳程都用垫片法兰连接时，两侧的垫片压紧力作用中心圆直径也可以不同，且对b、d型可以采用窄面垫片，也可以采用宽面垫片密封。

规范对管程、壳程圆筒直径的相对大小作了限定：

对a型管板0.9D_s≤D_c≤1.1D_s

对b、c型管板0.9D_s≤G_c≤1.2D_s

对d型管板0.9G_s≤G_c≤1.1Gs