多股流绕管换热器管板结构分析

多股流绕管式换热器结构特殊,目前国内外尚无这种结构的管板计算标准。分别按照GB 151和ANSYS对此管板结构进行了规范计算与有限元应力分析,利用ANSYS建立了管板结构分析有限元模型,分析了管板的应力场,明确了管板的应力分布及最大应力部位,根据应力分析结果对管板厚度进行了优化,达到了既减轻设备重量,又节约材料、降低成本的目的。     

基于有限元分析的管板结构优化设计

在有限元分析技术的基础上，结合优化设计技术，利用有限元分析软件完成了超规范管板系统的结构优化设计，并阐述了管板优化模型的建立，整个管板系统在优化后的重量与采用手工计算相比减少了27.64％，将该优化结果应用于实践，给企业带来的效益是显著的。     

基于有限元分析的管板结构优化设计

在有限元分析技术的基础上,结合优化设计技术,利用有限元分析软件完成了超规范管板系统的结构优化设计,并阐述了管板优化模型的建立,整个管板系统在优化后的重量与采用手工计算相比减少了27 64%,将该优化结果应用于实践,给企业带来的效益是显著的。     

扭曲管换热器管板的有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对扭曲管换热器的管板在三种工况下的应力进行计算,分析了扭曲管轴向刚度削弱系数对管板应力强度及扭曲管轴向应力的影响。结果表明,扭曲管的轴向变形补偿能力优于普通直管,可以降低在温差载荷作用下管板中的应力,但会提高压力作用下的管板应力。在压力载荷作用下,扭曲管上的平均应力大小与普通直管差别不大,但扭曲管的轴向应力在管子横截面上的分布不均匀,局部的轴向应力远远高于平均应力水平,因此扭曲管抗疲劳和应力腐蚀开裂的能力不如直管。不同厚度的管板受扭曲管管束轴向刚度的影响不同,当管板厚度较小时,扭曲管管束轴向刚度的影响较大。     

非对称薄管板换热器的有限元分析

对某非对称薄管板换热器建立了有限元模型进行温度场和应力场分析,结果表明管束布置的非对称性未对薄管板的温度场造成明显影响,薄管板各部位沿管板厚度方向的温度变化均呈线性分布,未出现较大的温度梯度。然而该非对称性对薄管板的应力分布却存在显著影响:薄管板非布管区的应力和变形明显高于布管区,两者对比存在显著差异。此外在温度载荷与压力载荷共同作用时,薄管板高应力区位于薄管板与壳体连接的圆弧过渡区内表面,该处的应力分布具有典型的非轴对称特性。     

管壳式换热器管板的有限元分析

应用有限元分析技术 ,在操作工况下 ,对管壳式换热器在压力和温度载荷共同作用下进行强度分析。根据其应力分布特点 ,分析压力与温度载荷对管板产生的影响 ,并考虑温度载荷单独作用下对管板产生的影响。     

基于Workbench的换热器管板有限元分析

固定管板式换热器是化工装备行业最常用的设备,管板受管程壳程压力和温度的作用时,受力情况比较复杂。采用Ansys workbench有限元分析软件对某换热器管板进行强度分析与模拟,探究管板结构的应力应变程度。结果表明:管板中心应变程度最为明显,变形位移量最大,由中心向边缘的延伸区域变形位移量逐渐减小,最大应力值出现在管板与法兰连接的螺栓孔处,此换热器管板结构符合强度要求,可以用于安全生产。     

加氢裂化装置新型换热器管板的有限元分析

传统的加氢裂化装置主要换热器采用的是螺纹锁紧环式换热器,存在许多缺点。提出了一种新型的高压缠绕管式换热器结构应用于加氢裂化装置,并对其特殊形式的管板在不同载荷条件下进行了有限元分析和应力评定。新型换热器的安全性和节能性已在实际应用中得到证明。     

含缺陷铝合金厚板预拉伸断裂研究

由于材料中存在空洞等缺陷,铝合金厚板在预拉伸过程中易发生断裂,对拉伸设备造成损伤。基于GTN损伤本构方程,建立铝合金板预拉伸断裂模型。基于小试件拉伸断裂试验测试结合数值模拟,确定GTN损伤本构参数,对五种典型厚度铝合金板预拉伸断裂进行研究。计算铝合金板断裂过程中的应力应变及损伤变量的变化规律,并将表面位置和断裂截面位置处的各变量进行对比。结果表明,随着拉伸率的增大,铝合金板由平面应力状态变为应变集中,其部位由正中心位置向边缘偏移,空洞体积分数最大值也由正中心位置转移到应变集中处;随厚度增加断裂应变略有降低,且受初始空洞体积分数的影响较大。通过对不同厚度、不同拉伸率的铝合金板预拉伸分析,得到初始空洞体积分数和初始缺陷尺寸随厚度变化规律。     

应用ANSYS对热管换热器管板应力的有限元分析

热管换热器特点是:利用管内工作介质的相变传热,冷、热流体由管板分隔均在管外流动完成热交换,因此其结构简单,换热效率高。而管板是热管换热器中重要且复杂的关键部件,对于整台热管换热器的运行安全性具有重要的影响。管板是热管换热器最重要也是最复杂的部件之一,针对热管换热器管板的结构与温度以及受力状态,建立了热管换热器的管板与热管阵列的三维实体有限元模型,利用ANSYS软件分析了应力应变及热应力,通过模拟分析,得到管板的温度场及应力分布,对于提高热管换热器安全性,结构性合理性,提供了理论依据。     

固定管板式换热器管板热-力耦合场有限元分析

针对固定管板式换热器,采用APDL语言三维整体建模,通过ANSYS有限元法模拟稳态温度场与热应力场,并且结合压力载荷,分析在耦合场作用下管板及管板周边结构的应力分布以及换热管束拉脱力的大小,并进行强度校核,得到几种路径上的应力变化规律。     

7075铝合金板预拉伸工艺研究

采用直接热力耦合的方法,引入7075铝合金高温下的流变应力特征曲线,对不同厚度的7075铝合金板材在实际淬火工艺下的淬火过程进行数值模拟,揭示铝合金板材淬火残余应力分布规律;考虑铝合金板材拉伸过程中的实际夹持方式,对不同厚度7075铝合金板材实际拉伸过程进行数值模拟,分析对比拉伸后残余应力分布规律,并对拉伸工艺进行优化,确定最佳拉伸率和锯切量,揭示厚度变化对淬火残余应力、拉伸后残余应力以及锯切量的影响规律.利用钻孔法对实际拉伸的7075铝合金板材进行拉伸后残余应力的试验测试,数值模拟结果与试验测试结果相吻合.研究结果表明,随着厚度的增加,淬火残余应力、最佳拉伸率以及锯切量都相应增大,锯切量中过渡区长度为板材厚度的60％～70％.     

换热器管与管板胀焊接头制造工艺分析

换热器管与管板胀焊接头的加工,是先焊后胀还是先胀后焊好,至今仍有争论.详细分析比较了两种连接加工方法各自的优缺点及应用情况,提出了胀接与焊接先后次序选择应遵循的主要原则,为实际生产选择合理的制造工艺,保证管与管板连接接头的质量提供指导.     

换热器管与管板连接的工艺对比

介绍了机械、橡胶、液压以及爆炸等胀管新工艺各自的原理和特点,着重对这几种胀接工艺的性能进行了比较,为实际生产选择合理的胀管工艺提供指导.     

含裂纹超高压反应管的疲劳寿命有限元分析

超高压反应管是聚乙烯生产合成装置的核心组件,一旦失效,将会造成严重的事故。基于断裂力学理论,采用帕里斯公式分析了含有微裂纹的超高压反应管的疲劳寿命。考虑超高压反应管实际运行中的复杂情况,在裂纹不同方向、长度与深度的条件下,应用ANSYS Workbench有限元软件分析超高压反应管的等效应力分布与疲劳寿命,为超高压反应管的安全运行与寿命预测提供理论依据。     

基于有限元分析的卷筒扇形板结构优化设计

利用ANSYS软件对卷取机卷筒的扇形板的强度进行了分析计算,得出了扇形板的应力分布和各节点处的位移,找出了扇形板的薄弱环节,并在有限元分析的基础上进行优化设计,使得优化后的卷筒扇形板在刚度和强度上都有很大提高,从而有针对性地解决了工程实际问题。     

基于子模型法的大型固定管板换热器有限元分析

大型固定管板换热器由于管子数量大,无法在有限元模型中建出所有换热管与管板的详细连接结构,得不到相关区域的真实应力分布,无法有效地进行应力强度评定。对某大型固定管板换热器,利用粗模型确定了管板布管区换热管与管板连接区的最大应力强度位置,进而建立了该位置换热管与管板详细连接结构的子模型。子模型中考虑了换热管与管板的焊接结构及其相互接触,分别对此区域进行基于应力分类法和极限载荷法的分析计算。结果表明:虽然基于应力分类法的焊缝及换热管应力强度评定不合格,但考虑到应力分布的非轴对称特性,基于极限载荷分析的直接法评定应更为合理。对子模型结构进行了极限分析并利用零曲率法确定了极限载荷,按相关标准进行了评定,表明结构满足强度要求。     

微通道换热器芯体组装机整平工艺的有限元分析

整平工艺是微通道换热器芯体组装机的一个关键环节,利用ANSYS对整平工艺进行接触非线性仿真分析。并分析应力集中部分主要发生在接触边界处及有可能发生压溃的原因,验证了整平结构的可行性及可靠性,具备一定的实用性,为结构进一步的改进提供理论依据。     

不锈钢换热器管板焊接工艺的评定

对不锈钢S31603材质管板焊接的工艺评定进行了分析,根据GB151—1999《管壳式换热器》选择合理的焊接坡口与换热器伸出长度,结合实际生产情况,制定合理的焊接规范。     

换热器管子与管板液压胀合有限元ANSYS分析研究

液压胀合技术是七十年代后期由西德的Krips等人首先发展起来的。但要确定不同管子与管板的胀合压力却是胀合 质量好坏的关键,本文利用有限元ANSYS来确定不同管子与管板的胀接压力,是开发高效率高质量的连接技术的一个大有 作为的发展方向。