换热器液压胀接接头残余接触压力

采用非线性有限元法模拟液压胀接过程,考虑了管子与管板材料、几何尺寸和胀接压力对接头残余接触压力的影响,以正交试验安排计算方案,将所得的数据回归得到了接头残余接触压力估算式,同时给出了液压胀接贴胀压力的计算方法。认为管子与管板材料的匹配关系和胀接压力对接头残余接触压力影响最大,其次是管子与管板孔之间的间隙和管子壁厚、管板厚度影响最小。     

换热管与管板液压胀接的数值研究

液压胀接技术是目前比较有效的保证换热管与管板紧密连接的技术。本文利用ANSYS建立有限元平面模型,分析液压胀接过程中的应力应变特点,接触压力等,并计算了胀接压力卸除后换热管与管板之间的残余接触压力。得出液压胀接时管板外径对胀管的接触压力和残余接触压力影响不大等结论。     

液压胀接接头密封性能的力学表征

数值模拟了液压胀接过程,研究了换热管与管板接触面上残余接触压力的分布,提出了"防漏残余接触压力"的概念,用以表征接头的紧密性,并以此建立了胀接接头的密封判据。作为初步参数分析,研究了胀接压力、管板厚度、换热管与管板间初始间隙对该防漏残余接触压力的影响,并拟合出防漏残余接触压力计算公式。防漏残余接触压力的提出使得对胀接接头强度和紧密性的要求统一归结为胀接压力大小的确定。     

基于材料双线性模型的液压胀管理论计算

利用弹塑性理论分析了液压胀接过程中换热管与管板胀接接头在加载和卸载工况下应力-应变的状态。采用材料双线性模型以及双圆筒几何模型,建立了换热管与管板之间胀后残余接触压力理论计算公式。对胀接试样进行拉脱力试验,结果证明理论计算值与实验值的误差在工程允许范围内。     

胀接压力与初始间隙对换热器胀接质量的影响

为研究换热管-管板胀接压力与初始间隙对换热器胀接质量的影响,采用胀接参数化模拟研究方法对液压胀接进行可靠性研究,建立换热管-管板胀接的弹塑性参数化几何模型,对不同的换热管-管板胀接压力和初始间隙进行研究,得到换热管残余等效应力、残余接触应力大小及分布规律。研究表明：胀接压力相同、间隙不同时,卸载后残余等效应力和残余接触应力值差别较小;初始间隙相同,胀接压力不同时,卸载后残余应力和残余接触应力值差别较大;换热管的残余等效应力和残余接触应力随着胀接压力的增大而增大,其变化趋势一致;当材料为Ti31钛合金、胀接压力为183 MPa时换热管与管板的初始间隙消除。研究结果为换热器最佳胀接性能优化及胀接质量的提高提供了依据。     

管壳式余热锅炉薄管板与换热管胀接性能研究

使用数值分析ANSYS有限元软件,通过计算探究管壳式余热锅炉薄管板与换热管液压胀接处的胀接压力和胀接长度对残余接触压力的影响,并给出相互间的关系曲线。经计算,选择较大的胀接压力和胀接长度,保证胀接后残余接触压力越大,密封性能也越佳,更好地避免缝隙腐蚀、应力腐蚀等现象,提高管壳式余热锅炉寿命。同时在管壳式余热锅炉薄管板和换热管胀接连接处提供一种计算方法,为管壳式余热锅炉的设计提供参考。     

钢制管壳式换热器的最大胀管率

<正> 如何保证管子与管板间的紧固连接,这是管壳式换热器制造中重要的问题之一。胀管率的大小直接影响到管子与管板的连接强度和密封性。过胀会使管板发生塑性变形,不能产生必要的弹性恢复,因而降低胀接强度。而且过胀会使管壁减薄量增大,加工硬化严重,甚至产生裂纹。控制胀管率,防止过胀,对确保换热器质量是十分重要的。胀管后,在管子与管板接触面残余压力作用下,管板呈平面应力状态,管板任一点 M 的应力和位移可由下式求得:     

液压胀接后管壁的减薄对残余接触压力的影响

运用弹性卸载的方法 ,研究换热器的换热管与管板在液压胀接后管壁的减薄量与接触面处残余接触压力之间的关系 ,从而可推得胀接接头的管壁减薄量与接头拉脱力之间的关系     

管子与管板的液压胀接

为了防止管子与管板连接处的应力腐蚀裂纹,需要找到一种产生较低残余应力的连接方法。液压胀接就是一种可取的方法。本文介绍为确定这些残余应力而进行的实验和理论工作。我们最感兴趣的是管子的胀接部分与非胀接部分之间的过渡区域。所用的测量技术是X光衍射试验、应力腐蚀裂纹试验和应变测量。应用了有限元分析。此外,对这种连接方式的拉力强度、长度变化等等也进行了研究。     

换热器液压胀管残余接触压力的工程图算法

研究了管子与管板胀接的变形规律 ,将复杂的胀接过程分解为几个变形的迭加 ,提出了物理意义更明确 ,应用较为方便的换热器液压胀接残余接触压力的工程图算方法。该方法不仅适用于理想弹塑性材料 ,而且适用于常规的具有硬化趋势的材料。     

双管板换热器厚管板强度胀接工艺探讨

对双管板换热器制造过程中,厚管板的胀接采用机械胀接和液压胀接2种方法进行了分析比较。工艺试验表明：2种胀接方法都能够获得合格的胀接接头;与机械胀接相比,液压胀接具有工作效率高、胀接质量好和生产成本低等优点。     

一种新的液压胀接残余接触压力的测定方法

提出了一种新的液压胀接接头残余接触压力的测定方法 ,采用电阻应变片测量液压胀接过程完成后单管模型外表面的周向应变 ,从而得出残余接触压力的大小 ,并通过实验对残余接触应力进行验证     

液压胀接接头的密封压力

根据液压胀接变形曲线及其胀接接头密封机理 ,分析槽边缘的接触正压力 ,进一步确定开槽管板胀接接头密封压力及其与胀接压力和开槽宽度之间的关系     

U形管式换热器整体管板设计的计算方法

本文介绍了U形管式换热器整体管板设计的一种计算方法。该方法是:将管板的钻孔区处理为一块承受均布载荷的当量实心圆板,将管外板侧的非钻孔区处理为一块承受均布载荷的圆环板,考虑了管箱和壳体与管板间的相互作用,采用解析法分析管板的变形和应力,按ASMEⅧ—2的方法对应力进行评定。该方法采用F.Osweiller假想弹性常数,它适用于管孔按正方形排列的整体管板。按其计算的管板厚度比按其它常规设计方法计算的厚度薄。     

焊接对管头与管板间的胀接连接的影响的讨论

为换热器制造开发高质量的换热管与管板的连接技术,利用ANSYS有限元分析软件模拟分析换热管与管板间的连接形式。采用胀焊结合的连接形式时,焊接产生的热应力和胀接产生的残余接触应力之间互有影响。胀接分析过程中根据材料的力学、物理性能,引入材料的几何非线性和接触非线性理论分析[1],采用多线性随动强化准则,计算胀管压力卸除后换热管与管板之间的残余接触应力,得出最高效、最合适的胀接压力。焊接分析过程中利用ANSYS软件进行模拟计算,采用单元生成技术,得出强度焊产生的热应力的影响范围。本方法为换热管与管板接头的结构设计和工艺参数优选提供了理论依据。     

分离式双管板列管换热器的设计与制造

论述了双管板换热器材料选择、管板胀管槽等结构的设计、双管板检漏设计、最佳胀管压力计算等 ,以及双管板制造中内侧管子管板液压强度胀接、外侧管子管板强度焊接、双管板间空腔内和管子管板焊接接头气密性试验的要求     

组合列管式石墨换热器在磷酸工业中的应用

介绍应用在磷酸浓缩工艺中的一种新型组合列管式石墨换热器。其突出的特点是采用石墨块材为结构材料,两端管板均为固定管板;管板与换热管之间采用高弹性耐磨材料,实现弹性密封的连接;单管伸缩,消除了温度不均导致的应力破坏。设备全部采用承插式活连接,换管简单,维修方便,其价格仅为国外进口价的1/10。