2019年第10期导读

<正>本期论文广场栏目中,大温差三腔冷却器管板设计研究一文,对一台固定管板式三腔冷却器的管板设计进行了研究,使用有限元分析法计算了三腔在大温差情况下管板的受力状态,对比了常规设计方法与分析设计方法的计算结果,研究了固定管板在不均匀温度、压力作用下常规设计方法的可行性。煤层气井不压井作业中油管堵塞器选择与适应性分析、基于ANSYS的蠕变屈曲工程评定方法与实例、基于Excel和Solid Works的U型     

焊入式固定管板换热器管板设计及计算方法探讨

在分析焊入式固定管板换热器管板结构特点基础上,探讨了该类结构管板的几种计算方法,并结合实例,详述了各计算方法的特点及适用性,并对管板计算结果进行了比较,提出焊入式按压差设计的高压固定管板换热器,在换热管与壳体温差小、线膨胀系数相近的情况下,采用基于AD规范的薄管板设计方法是适用的,且有一定的优势。     

带膨胀节固定管板换热器的强度计算

国家标准GB 151《管壳式换热器》的管板计算方法不能适应带膨胀节的固定管板换热器的计算。文献[1]指出,对这种换热器直接按GB 151方法设计管板,有可能造成大的设计失误。其原因是计算中未考虑壳程压力p_s在膨胀节波谷中作用引起的轴向伸长。笔者分析了此"伸长"对换热器管板应力的重要影响,提出一种将"伸长"化为"当量管壳温差"以解决此类换热器管板设计问题的方法,该计算具有精确性。     

局部区域布管固定管板热交换器应力的有限元分析

基于有限元温度场分析及温度场与应力分析的耦合数值计算,实现了温度载荷与压力载荷同时作用下的局部区域布管固定管板热交换器整体有限元应力计算,对有限元应力计算结果进行了相应的应力分析。     

甲烷化废热锅炉管板温度场与应力分析

甲烷化废热锅炉入口温度高达620℃,管壳程温差较大,管板承受内压与温差载荷双重作用.设计中管程选用内部衬里的冷壁结构,管板选用带折边的柔性薄管板结构.由于柔性管板应力状态复杂且各工况不同,难以用常规方法进行设计.基于有限元分析软件ANSYS,以入口端管板及其相连部件为研究对象,并取1/4整体结构及1/2壳程长度进行建模,对其进行温度场分析,得出管板各部分的温度分布,然后综合考虑压力与温度载荷的作用,分4种工况对管板进行详细的应力分析.温度场分析结果表明,各部位的实际温度均低于设计温度,绝热系统布置符合设计要求;应力分析结果表明,管板结构尺寸合理,各载荷工况下管板危险截面的应力强度均满足JB 4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）要求.     

固定管板式换热器管板设计计算中k值的重要意义

通过对案例的分析、计算,阐述了固定管板式换热器管板周边不布管区无量纲宽度k值在管板设计计算中的重要作用,列出了影响k值的主要因素,提出了对k值超出标准范围的管板设计方法的见解。     

电加热器管板设计温度的合理设定

介绍了气体电加热器的结构,分析了一台空气电加热器的运行工况及管板的温度,提出电加热器壳体由于在工作情况下各部分的金属温度不同,可以分别设定管板与壳体的设计温度,管板处于低温区域,设定的管板设计温度应当比壳体低。按照管板的设计温度计算管板厚度,与按照壳体的设计温度计算的管板厚度相比,管板的设计厚度明显减薄,有利于降低制造成本。     

固定管板应力计算方法在浮头管板和填函管板上的变通应用

通过分析浮头管板和固定管板周边的剪力和弯矩的差别与联系,指出对固定管板变通处理后,可以解决浮头管板的计算问题。文章给出了具体的变通方法,并用一工程算例验证了其正确性。在此基础上,按照变通方法解决了文献所提的"对于工程设计所取管板有效厚度δ(实际)大于GB/T 151所得到的最小管板厚度δ时,如何得到管板和换热管的实际应力"的问题。此外,使用浮头管板的计算方法,对文献所提问题给出了"许用应力折算法"和"压力折算法"等两种计算方法。计算结果表明这两种方法均可用。     

特殊结构浮头式换热器的管板强度计算

分析比较了三种基于弹性基础圆平板理论的管板受力情况,指出了管板应力计算的差异,提出了用一种变通的固定管板计算方法来解决特殊结构浮头式换热器管板的应力计算.开发出一种将固定管板应力计算方法应用于其他结构换热器管板应力计算的新途径,使GB 151管板计算方法有更广泛的适应性.     

壳程偏锥对换热器固定管板设计影响的研究

在固定管板换热器的设计中,壳程带偏锥换热器管板的设计,一般采用与壳程不带偏锥的结构相同的方法,随着装置的不断大型化,换热器的尺寸也逐渐增大,壳程偏锥结构以及锥角给换热器管板的设计所带来的影响值得研究。作者对11种不同结构尺寸的壳程带偏锥的固定管板换热器进行了研究计算和总结对比,给类似结构的换热器的设计提供有效参考。