矩形浮动管板与矩形浮头盖强度计算浅析

矩形管板换热器可在壳程空间内提供较为均匀的温度场,是空气压缩机组首选的冷换设备,但由于矩形管板结构复杂,影响其强度的因素有很多,要准确地进行管板强度分析是较复杂的,我国《热交换器》(GB/T 151—2014)、美国的ASME标准以及TEMA标准对矩形管板强度均采用等效圆平板进行简化计算,没有直接的计算方法。为此,基于德国AD压力容器规范及我国《压力容器》(GB/T 150.1~150.4—2011),以海洋石油富岛有限公司450 kt/a合成氨装置空气压缩机二段段间冷却器矩形浮动管板与矩形浮头盖强度(验证)计算为例,分析相关结构特征参数的确定,找出矩形浮动管板与矩形浮头盖解析解的公式;并建议将原强度胀接结构更改为"胀焊结构"(强度焊+贴胀结构),制造过程中采用更加严格的焊接工艺及防焊接变形措施。此种矩形管板强度计算方法,具有良好的实用性、简洁性和安全性,对同类型管板的强度计算具有一定的参考价值。