固定管板式换热器管板的计算机辅助设计

就固定管板式换热器管板厚度的计算机辅助设计及 k值进行了分析论述     

固定管板式换热器管板热应力分析及控制措施

介绍了固定管板式换热器管板设计标准,分析了管板热应力产生机理,寻求减小管板热应力的有效途径,对指导管板设计、优化管板结构及改善换热器性能等具有重要的意义。     

固定和板式换热器的预应力技术

本文在全面分析管板式换热器的特点后指出，通过改变传统的换热器制造工艺，严格控制壳体环向焊缝的纵向收缩量，即可在“壳体－管板－管子”这一超静定体系中，建立起一一个当于壳体受拉而管子受压的预应力系统，这种力的固定管板式换热器，可以在四种经常应用的工程工况下得到安全可靠的应用。如何在制造中择固定管板式换热器施以预应力的技术后，可在一些特定的场合下，明显地降低管板的应力水平。而对一些必需设备膨胀场合，采用     

固定管板式换热器管板系列图的计算机辅助设计

前言计算机辅助设计(CAD)技术是一门新兴的高科技技术。近十几年来,由于软件,硬件方面的飞速发展,CAD 技术已经开始进入普及化与实用化阶段。将 CAD 技术应用于化工设备设计必将有效地提高化工设备设计的质量与效率。换热器是最重要的化工设备之一,它广泛应用于化工、轻工、炼油、动力及原子能等工业部门中。在化学工业与炼油工业中,用于换热器的投资约占设备总投资的30%,因此在化工设备的设计中换热器的设计处于十分重要的地位。在绘制换热器施工图时,管板部分的工作量又占相当的份量。因此实现管板施工图的CAD 具有很大的意义。本文拟就笔者在实现固定管板式换热器管板系列图的计算机辅助设计方面的工作作一扼要的介绍。     

固定管板式换热器管板的有限元分析

应用ANSYS软件对固定管板式换热器管板进行应力分析,得到管程压力,壳程压力和热载荷三个不同工况组合下管板的应力,并根据JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》对危险截面进行应力强度评定。分析结果表明,管板的强度满足要求,此文的研究方法为同类型换热器安全评估提供了参考。     

釜式固定管板式换热器折流板位置的改进

在设计釜式固定管板式换热器时,应将最后装配的那块折流板放在变径段的小端筒体上,这对换热管较长的该类设备尤为必要。     

固定管板式换热器的定期检验

换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备,其中固定管板式换热器由于其结构简单,在化工生产中运用比较广泛。本文通过对固定管板式换热器的壳程、管程在使用过程中可能出现的一些常见缺陷,应用超声、射线、磁粉、渗透以及涡流等常规无损检测方法进行检验,结合现场检验的典型案例,在此基础上总结了固定管板式换热器定期检验中的一些重点检验项目和检测方法。     

固定管板式换热器的危险工况分析

根据ＧＢ１５１《钢制管壳式换热器》所采用的计算从管板，管子和壳体应力的产生原因进行分析，发现ＧＢ１５１所规定的设计条件的组合不足以包括管子和壳体应力的危险工况。以国外相应的ＴＥＭＡ、ＣＯＤＡＰ和ＢＳ１５１５标准进行对比并用计算实例证实这一分析。     

钛制固定管板式换热器的设计

根据笔者的设计体会，针对钛材的特性，对钛制固定管板式换热器的设计进行了论述。     

固定管板式换热器的温度场数值分析

在对实际结构进行合理简化的基础上,以影响流动和传热的主要结构建立了某固定管板式换热器温度场数值计算模型,采用分段模拟、整体综合的方法,利用CFD软件Fluent对该换热器在正常操作工况下的流动与传热情况进行了数值模拟,得到了计算流道上有关各个构件的壁温场分布,并把主要结构CFD数值计算的结果与实测温度数据进行了对比。结果表明,CFD模拟模型数值分析得到的温度数据与实测数据相符,说明温度场的数值模拟分析方法及其流动条件的假定是符合实际的,计算参数选择是合理可行的。有关固定管板换热器中管束、管板和壳体的温度梯度变化情况的分析表明,尽管在它们的轴向、周向和径向都存在温度梯度,但是温度梯度变化最大的方向是轴向,这意味着轴向将产生最大热应力。     

固定管板换热器的设计

描述了采用弹性基础上是．当量实心厚板概念的新设计方法。采用了分量理论，它考虑了横向的剪应变的影响，以及更正确的法向应力表达式，采用更正确的厚板有效弹性常数的值和通用的平面应变情况，并建议有Shot和O’Donnell^[14]，Porowski和O’Donnell^[15]分别提出的局部应力增大系数。还考虑了实心环缘板的效应，管子和壳体之间的不同膨胀，以及管板和壳体／管箱之间的相互作用。     

固定管板式换热器振动事故原因分析

分析了一台固定管板式换热器发生振动的原因,并提出防止其管子振动的方法。     

固定管板式换热器管板与换热管的可靠性分析

主要利用ANSYS有限元软件对固定管板式换热器管板与换热管进行应力分析,获得了该结构的应力强度分布图,可知该结构的最大应力强度发生在筒体与管板的连接处,最大应力强度为160.133 MPa。然后在应力分析的基础上,利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法对该结构进行可靠性分析,经过分析获得了其在置信度为95%且初值极限状态Z〈0（Z=σs-σmax）,其中σs为材料的屈服强度,σmax为容器在使用过程中出现的最大应力）的情形下的概率平均值为3.264 8%,即说明容器的可靠度为96.735 2%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的分布图和输出结果参数的灵敏度图,通过此次分析证明了该固定管板式换热器管板与换热管结构是安全可靠的。     

波形膨胀节对固定管板式换热器管板应力的影响

分析了波形膨胀节对固定管板式换热器管板应力的影响。计算了固定管板式换热器的轴向温差应力 ,说明设置膨胀节的必要性和合理性。提出了设置膨胀节需注意的一些问题。     

固定管板式换热器强度的优化设计

通过理论分析和实例 ,论述了固定管板式换热器壳 /管材料对换热器强度的影响 ,并提出了壳 /管材料匹配强度优化设计的若干建议     

固定管板式换热器的危险工况分析和管,壳应力在设计中的作用

本文在前文的基础上，阐明危险工史和真正危险工况之间的区别和联系，上操作条件只能列出危险工况而无法得出真正的危险工况，真正的危险工况不仅和操作条件有关，而且和换热结构条件和各部件相对尺寸有关。