固定管板管壳式换热器瞬态热应力分析

通过瞬态模拟计算,并与稳态模拟计算的结果进行对比,结果表明,当固定管板管壳式换热器在操作工况发生突然切换时,温度场会在一个较长时间内变化至新稳态,在这个变化的过程中,设备内部可能出现远大于稳态运行时的应力峰值,设计时需要充分考虑。     

列管换热器固定管板的应力计算与分析

本文将管板作为内部为钻孔板、外部为未钻孔实心圆环的组合平板,采用Singh和Solar建议的应力分析方法,对列管换热器固定管板进行了全面应力分析。运用在弹性基础上具有有效弹性系数的当量实心平板概念,考虑未钻孔圆环的影响、管束支承效应、管子与壳体之间不同的热膨胀、管子与壳体/管箱之间的相互作用,计算了管板钻孔区域不同位置处的横向位移与内力,采用Peterson建议的应力增大系数计算了管板开孔处的峰值应力值。     

内压作用下蒸汽发生器扇环形组合管板应力分析

针对核电工业中大直径蒸汽发生器管板开展研究,提出一种采用组合式管板替代现有整体管板的方法,并针对这种组合式管板进行应力分析。这种组合式管板由若干扇环形管板单元组成。针对组合式管板的管板单元建立有限元模型,采用数值分析方法研究了扇环形管板的应力分布状况,并与不开孔的扇环形板在简支和固支条件下的应力分布情况进行了对比。分析结果表明,扇环形管板的应力分布状况与承受纵向均布载荷的矩形板较为接近,最大应力值出现在扇环形板的中心部位,周边存在一定的边缘应力。在远离开孔的部位,扇环形管板的应力情况与简支和固支情况下不开孔扇环形板的应力情况相近,但在开孔周边,应力明显偏离简支和固支条件下的应力分布曲线。扇环形管板中开孔造成的应力集中情况与矩形板开孔造成应力集中情况存在较大的差别,因此,分析扇环形管板的应力分布情况,其关键在于对开孔周边的应力集中进行分析。     

高压固定管板列管式换热器应力测定及分析

一、前言引进大化肥厂投产以来,美荷型1000吨/日合成氨装置的第二废热锅炉换热管几次发生腐蚀爆裂事故,紧急更换了两台。其中一台由美国kellogg公司提供,另一台由我院设计,上海锅炉厂制造。我院设计的第二废热锅炉管     

换热器管板内孔焊接

一、问题的提出目前换热器管板焊接,大多数采用端部焊接的型式。端部焊接即把管子插入管板孔内,在管板外面的一端焊接,其典型的结构如图1所示。端部焊接的型式也是多种多样的,有开槽的(如图1),有不开槽的,有管板孔带倒角的,还有管子伸出管板平面或缩入管板平面的等等各种型式,其特点是焊接,对焊缝外观检查及修复都比较容易。     

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。     

焊接管接头的结构改进

在水压机或液压传动系统中,管子与管接头的焊接尤其在使用电弧焊时,不加衬环是很困难的。同时,接头焊缝的质量要求高,应能承受30～40MPa的压力,在交变载荷及水力冲击下不致发生破坏;不允许存在未焊透、裂纹、烧穿、气孔、错边等缺陷。因此,讨去一般都采用手工气悍来焊接这种接头。因为这种焊接方法热量不集中,可以较准确地控制熔深。但是,在气焊或电弧焊     

换热器类管与管板内孔焊

国营五二四厂对管与管板内孔焊的研究、生产已有二十几年,该技术现已被广泛用于换热器类设备的制造中。换热器类管与管板的焊接,通常采用端面焊,即将管子插入管板孔内,在管板的外侧将管子与管板焊接在一起（图1、2）。该结构型式简单易行,但也有其致命的不足,如管子与管板间的间隙内沉淀积垢后会产生间隙腐蚀,胀管产生的残余应力会引起应力腐蚀。而管与管板内孔焊,则消除了间隙腐蚀,减少了应力腐蚀,延长了设备的使用寿命。所谓内孔焊,是将管子置于管板的内侧,管子与管板形成内孔对接焊缝（通常采用的接头型式,（见图3）或内孔…     

固定管板换热器强度设计方法分析(二)

三、固定管板换热器强度设计新思路 1.换热器总体强度——极限设计设有固定管板换热器如图4所示。在压力载荷P_5、P_t,温差载荷和法兰力矩作用下工作。     

固定管板换热器强度设计方法分析(一)

本文以我国“管板设计规范”为基础,提出一种“塑性设计”与“弹性分析”相结合的固定管板换热器强度设计分析的新方法,有效地发掘管板的潜在强度,减薄管板的设计厚度,提高设备制造的经济效益,充分发挥我国管板设计规范严密合理的优越性。全文分二期载完。     

换热器管板堆焊数值模拟及残余应力分析

针对换热器管板堆焊实际情况,确定了堆焊试验模型及工艺参数,并进行了堆焊试验。同时,在相同模型及工艺条件下,利用Ansys软件进行了堆焊数值模拟,使用APDL语言进行参数化编程,得到了模拟结果温度场和应力场的分布规律。通过试验结果与数值模拟结果的对比分析,证明了分析方法的合理性,对于今后产品局部结构优化设计、焊接残余应力分析及焊接工艺优化等均有直接帮助。     

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。     

柔性薄管板换热器的结构分析与优化

运用ANSYS对采用柔性薄管板的换热器建立了热分析与结构分析的有限元模型,分析了柔性薄管板的温度场及应力场,得出了管板上的应力分布及最大应力发生部位。根据应力分析结果对影响管板应力的主要结构参数如管板厚度、换热管中心距、不布管区宽度、管板与壳体连接处的转角结构和转角半径进行了分析优化,得到了较合理的设计结果。     

获取固定管板换热器管板一次弯曲应力的一种方法及其应用

利用载荷分解施加,提出一种构建固定管板换热器管板一次结构、获取一次弯曲应力的方法,一次结构中可保留简体对管板转动的有利多余约束.以一台甲醇合成塔为例,结合非一次结构法设计存在的问题,利用所提出的方法进行了有限元设计计算.计算表明,该方法给出的许用载荷与极限载荷分析法给出的许用载荷相当,方法可行.值得注意的是,如果应力评...     

管板内孔切槽刀具

我厂自制碳化塔一台,需加工冷却水箱管板36件,每件管板有68-φ32_0~(+0.3)mm孔,设计要求每个孔需加工φ36.5mm环槽二条(图1)。为此,我们制作了专用切槽刀具(图2),经使用证明其结构简单、效果良好。     

换热器管板内孔焊结构设计

在吉林化学工业公司化肥厂二硝改造项目中,氧化吸收塔是中压吸收工艺的关键设备,日产700吨硝酸。该塔设计压力p=0.57MPa、设计温度T=55C、直径D_0=5600mm、高H=44000mm;两塔串联使用,共设置57层塔板,其中1～47层塔板上设有换热面积不同的冷却蛇管;一塔换热面积F=148|m~2,二塔换热面积F=469m~2,F=1950m~2蛇管规格为φ30×2     

中厚板矫直机的压下规程对矫直精度的影响模拟分析

针对实践需求及存在问题,在大变形矫直原理的基础上,对某公司改进设计后的九辊中厚板辊式矫直机,建立了矫直辊压下量的数学模型。并采用LS-DYNA软件对40 mm厚度的Q345中厚板模拟矫直过程,通过分析矫后板材残余应力及板形平直度的变化情况,研究矫直辊的压下规程对中厚板矫直精度的影响。结果表明:矫后中厚板纵向上的残余应力最大、厚度方向上的残余应力最小;合理地矫直辊的压下规程,不仅可以使矫后板材的残余应力最小,还能明显地改善板材的平直度。     

某超高压管接头结构参数对接触密封性能的影响分析

超高压液压管接头的研制开发已成为液压系统超高压化进程中亟需解决的问题。介绍了一种新型超高压管接头结构形式,在此基础上利用ANSYS建立了管接头组件的有限元模型,研究了70 MPa 工作压力下,结构参数如锥面角、球头半径、外倾角对管接头接触密封性能的影响。研究结果表明:锥面角对密封区域的接触点中心位置、接触带宽影响较大,球头半径主要影响密封区域的接触带宽度,而外倾角对密封区域的接触应力影响较大。研究结果对于管接头的结构尺度优化具有指导意义,同时为超高压管接头组件的研发提供了技术支撑。     

基于ASME Ⅷ-1的大直径固定管板式换热器管板的简化分析

根据ASMEⅧ-1中提供的方法将换热器管板简化成具有有效弹性常数的当量实心板,建立实心板-梁单元模型和轴对称模型,对固定管板式换热器进行分析。通过对比两种简化方式和实体模型之间的管板表面应力,验证了此种简化方法的可行性,为换热器简化分析提供参考。     

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。