最新の企業ニュース 熱交換器管板計算:ASME UHXとTEMAで厚さが異なるのはなぜか?

November 10, 2026

熱交換器管板計算:ASME UHXとTEMAで厚さが異なるのはなぜか?

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2人のサプライヤーは同じ固定チューブシート交換機,税金と材料を引用し,15~20%の厚さで返品します. どちらも間違っていません.モデルは異なります.モデルが標準に収まる価格表は数字ではなくコードで比較しなければならない.

ASME UHX: 直接的な最小厚さなし,繰り返すのみ

ASME UHX は,直接的な最低チューブシートの厚さを示さない.それはユーザーによって供給された初期厚さから始まる (Uチューブプログラムは,必ずしも適切なスタート式を提供していない),各管状のプレスコンポーネントを計算する (単純にサポートする),固定) で,最も信頼性の高い負荷ケースを評価する.出力は3つのインターフェースで軸性,屈曲性,切断力である:チューブからチューブシート,チューブシートからチャネルシェル,チューブシートからシェルストレスは許容範囲を超えると, 繰り返しのステップが与えられます: 厚さは,臨界ストレスが許容されるまで上昇します. その厚さは理論上の最小値です.

主題:同じ基礎,非常に簡素化

固定管シートについては,TEMAは大きな簡略化で同じ基礎をたどります.

  • 穴が開かないリムは無視する.
  • チューブシートとシェルとチューブシートとチャネルの接続は硬い. es/DsはFから独立し,シェルとチャネルの回転硬さは無視される.
  • 系数Fは,管束の硬化と穴穴の弱化を無視し,TEMAは,それらはキャンセルされると仮定します.

固定型チューブシートの設計は,硬さ比 Xa:チューブシートの曲率に対するチューブバンドルの軸硬さによって支配される.

浮き頭管のシートでは,ASMEは Pe ((Xa) = Ps − Pt の等価ストレスを簡素化している.TEMAは再び管束の貢献を無視している.

穴 の 筋帯 因子: 中核 差異

両方とも穴開いたプレートの弱体化因子を 異なる形で定義します そこから大部分のギャップが始まります

ポイント TEMA について ASME UHX
筋帯の幅ベース 管間の平均幅 管間の最小幅
管壁の影響 単一の平均幅ザ管壁の配分は区別されない. 管の壁は,管が膨張するときに有効帯状の一部としてカウントされます. 溶接のみの関節は,より低い関節を使用します.μ*(幾何学的なμ)
切開直径 違うd*実際の穴の直径は,平均幅と直接使用されます.ザ 切開直径d*定義され,管壁,モジュール比,許容可能なストレスの比,拡張深さを含有する
材料の不一致 チューブシート厚さの式は,チューブシートに対して単一の許容可能なストレスを使用する.チューブとチューブシートの性質は,別々の変数として扱われない. 管と管板の材料の特性 (Et,E,St,S) は,筋とストレスの計算において別々に処理される.
シンボルの参照
シンボル 意味 コードシステム
d* 切開直径 ASME UHX
ザ 筋帯の平均幅に対する筋帯効率 TEMA について
μ 最小幅で帯状の幾何学的効率,管壁や材料の修正なし ASME UHX
μ* 効果的筋筋効率: 管壁,モジュール比,ストレスの比,膨張深さのために調整された μ ASME UHX

μ対 μ*: μ管の配置 (穴の直径,ピッチ,パターン) によって設定される最小の帯状幅の幾何学的帯状効率である.μ*拡張管壁を負荷帯地として加え,モジュール比,ストレスの比,拡張深さを加え,μ*≥μ接口が拡張された場合のみ,接口が溶接された場合のみ,接口の近くにある場合のみ

効果性帯状が小さくなる場合,ストレスは高くなります.UHXは最小値,TEMAは平均値を使います.TEMAは同一の幾何学でストレスは低くなります.溶接のみの関節ではギャップが広がります.

共同負荷ケース:すべての条件と圧力のみ

ASMEは,すべての信頼可能なケースに対して,チューブ対シート関節負荷が許容される場合に対して計算されることを要求する.TEMAは,他のケースが続くと仮定して,圧力のみのケースでのみ計算する.サイクリックサービス継承するより 確認する

GB/T 151: 4つの負荷組み合わせとストレスの分類

中国標準は異なる経路をとる. シェルとチューブ設計の圧力の4つの組み合わせ,差異膨張と無差異膨張,そして逆のペアも同様である.2D軸対称モデルでは,デッドウェイトは別々に処理されます.管状平板,管状束,重力が4つに重なり合っている.最終評価は,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,管状,シェルとシェルとチューブシート間の接点.

仕様書 に 何 を 書き込める か
  • 仕様書に州コードと機械モデルが記載されているので,厚さは1つの基準で比較できます.
  • 厚さを孤立して比較してはならない.それはより保守的なモデルや他の縁制限仮定を反映するかもしれない.
  • システムとしてのインターフェース項目を確認する: 管の軸圧力,引き抜き力,設置されている場合の膨張関節.
  • 計算報告を頼む:最小厚さ,管のシートと殻の屈曲力,関節の負荷
よく 聞かれる 質問
なぜASME UHXは直線的な最小チューブシート厚さを示さないのか?

初期厚さから最悪の場合のインターフェースストレスを計算し,決定的なストレスを許容するまで繰り返します.

なぜTEMAは同じ設計で ASMEよりも薄いチューブシートを出すのか?

主に筋帯因子:TEMAは平均幅を使用しますザ; UHXは最小筋とd*そしてμ*.

管とシートとの関節の負荷ケースは,どの様に確認する必要がありますか?

ASMEはすべての信頼可能なケースを許容可能なケースと比較し,TEMAは圧力のケースのみをチェックし,周期的なサービスはこれを検証する.

GB/T 151 は固定管シートに対してどの負荷組み合わせが必要ですか?

4つのシェル/チューブ設計圧力組み合わせ,差異膨張と無し,さらにJB4732によって評価された4つの異なるデッドベイトケース

Heat exchanger tubesheet for ASME UHX and TEMA thickness calculation review

Close-up of heat exchanger tubesheet tube holes and drilling detail