釜式固定管板换热器限制条件的矛盾（续）

Es前缘

                                                                                                    ASME VIII I 2019版本的要求

在以前的文章中提过ASME可以计算釜式固定管板换热器，但是给了3个限制，使用起来可能成为一种不可能结构。


如果锥壳大小端的比大于1.866d，其实就不能计算了。而规范还列了D≤2.17d。如果真想到2.17d，那么第二条要修改L/d≤2.02.亲爱的，对不起！我双手抱砖，就没法抱你， 我放下砖头，就没法养你。
ASME，这个地方能否修改协调一下。Vcad，公众号：压力容器唯心不易釜式固定管板换热器限制条件的矛盾
ASME VIII I-2019版本的尺寸限制：


在ASME VIII I-2021版本中，第一个条件由30度改为60°。解决了不可能尺寸的问题，使得使用的范围大大拓展。



2021版的釜式固定管板的后续计算内容和2019版是一样的。
由于规范本身已经说了，考虑了偏心锥壳对于管板的影响，但是偏心锥壳和筒体连接处的结构和应力需要设计者考虑，比如按照UW-3（b），1-5或者1-8。


偏心锥壳计算
那么偏心锥壳与筒体连接处按照什么方法计算呢？
UG-36中对于受内压的斜锥壳，一般半顶角不大于30°，当大于时，需要按照1-5（g）的要求计算。



1-5（g）的方法，对于无折边锥壳，列举出了一些推荐的方法，且这些方法属于U-2（g）的标准规范外的方法。




这几种方法的确很难找到原文，很难操作。
不过我们可以看看ASME VIII II的锥壳计算，其内容是一样的，不同的是对于锥壳和筒体的计算，参考4.3.11以及4.4.13。



对于内压半顶角小于60°，在4.3.11章节和对应的表4.3.1和表4.3.2中，有详细的大小端应力值计算方法和评定方法。



建议ASME VIII I的推荐方法，不要再推荐什么铁摩辛柯，Hetenyi , Watts, Lang，直接推荐ASME VIII II。

规范的展望
目前国标和ASME都采用的两套设计系统，常规计算和分析计算（或另一规则）。
对比81和82，往往会发现，其计算内容有大量相似之处。分析计算也有很大篇幅是采用解析公式来计算的，和常规比较，两者有大量篇幅是内容相同的。
分成两套系统，也是有历史的原因。
结构的研究是逐步精确的，比如81中的公式在规范范围内，工程上精度是够的，并且计算量更小，在手算的年代，这个就是优势。新的公式不直观，计算量大，在81已经广泛应用情况下，要改变很难，只能另起炉灶。
随着计算机技术的发展，解析公式的复杂度，在现在普遍计算机辅助计算的年代，对于设计效率影响可以忽略不计，现在看，这个理由似乎并不成立。
比如原来规范中使用大量曲线图，通过查图来获得参数，在手算年代是非常直观的。目前ASME规范大都采用表或者拟合公式来表示，也是因为计算机技术的发展，采用数值和拟合公式，更有利于编程，使用计算机来计算，是否直观的这个因素已经变得不那么重要了。
对于常规结构的强度计算，比如筒体，锥壳，平盖，封头，法兰，换热器等等，因为原理相同，完全可以采用统一的设计方法。当然合并后疲劳、蠕变等部分可单独列章节。
所以从理论上来说，81卷和82卷是可以合并的，可以采用相同的安全系数，相同的解析公式，分等级的制造和检验方式。
从统一性这一点来说，EN规范将两者融合在一起，走在了时代的前列。
不过规范标准的较量，并不完全是先进性的比拼，而是综合实力的体现。只有中美愿意做出变化时，才能看，谁才是未来的趋势。
期待合并的一天。




以上内容来源自， 压力容器唯心不易


               

xhqian

感谢楼主分享资料。

Dick

好内容，应该讨论一下！