标准式蒸发器换热管弯曲损伤分析

本文对氯碱厂使用的标准式蒸发器加热室的换热管进行了详细的外压稳定性计算 ,温差应力计算和流体诱导振动的分析与计算。通过计算发现 ,通道入口处过热蒸汽流速较大 ,卡曼旋涡频率与管子的固有频率近似相等 ,故发生流体诱发的管束振动。管子在轴向压应力 (温差应力 )和振动的藉合作用下 ,发生了弯曲变形。针对该设备的具体情况 ,提出了几条防振措施 ,为该设备的修复提供了依据。     

广州溶剂厂甲醛废热锅炉振动与换热器振动机理[摘要]

本文扼要介绍了锅炉和换热器管子流体诱导振动(“流体在管外横向流过换热器管束的换热管时所激发的振动)的V.Kamen(卡曼)涡流分离(发散)、Owen湍流抖振、Connors流体弹性旋涡(弹性不稳定)三种主要的激振机理,以及气泡流弹状流、     

塔设备诱导共振的一种判定方法

GB150-89《钢制压力容器》在塔设备的风载计算过程中,仅考虑了风的脉动使塔产生的顺风向的振动,因而引入了风振系数K_2。但未考虑空气气流在塔背面产生的卡曼涡街对塔的横向振动。风吹过塔时,气流受到干扰,在塔背面的两侧交替形成旋涡—卡曼涡街。旋涡的交替出现和消失将引起塔体两侧气流压力的改变,使塔产生垂直于风向的横向振动——诱导振动。当诱导振动频率与塔的自振频率接近时,将发生共振,甚至因此而导致塔的破坏。有关书籍中对塔在诱导共振情况下的强度和稳定性提供了计算方法。本文仅就塔在什么条件下发生诱导共振提供一种判定方法,以便为塔的共振计算提供依据。     

管壳式换热器结构对振动的影响

为避免管壳式换热器振动导致的设备损坏和经济损失,文中对换热器结构,包括换热管排列角度、管心距、换热管外径以及折流板间距对换热器振动的影响进行了分析,并且使用HTRI软件进行验证计算.理论分析和计算结果表明,换热管排列角度不仅对临界流速、卡门旋涡频率和声学共振频率均有直接的影响,而且决定了管心距对临界流速和换热器频率的影...     

燃煤导热油炉空气预热器异响分析及处理

空气预热器试车中发生异响,通过对各部件的分析,确定了振动异响的来源为空气预热器内部。通过对管束自振频率、卡曼旋涡等设备特性参数进行分析,振动及异响的原因是:卡曼涡流有规律的脱离激发了声学基频驻波。改变漩涡脱离频率FV,改变声学驻波振动频率FA处理了振动及异响。     

对管壳式换热器换热管断裂的分析

随着石油化工装置的大型化,管壳式换热器的规格也趋于大型化。大型换热器更容易使换热管产生振动,剧烈的振动会导致换热管断裂。如何避免事故,需要工程设计人员在设计阶段采取措施,消除隐患,避免换热管振动对换热器产生破坏。GB/T151-2014《热交换器》附录C给出了一个较为全面的预测振动的方法。根据标准规范的知识,分析某个换热器换热管断裂原因,提出有效的解决措施。     

换热管排布对换热器振动的影响

文章采用HTRI计算软件,分析了换热管排布和增加U型支撑对换热器振动的影响,进行振动分析用以指导换热器的振动设计。     

产品分馏塔风致开裂失效分析及横风向共振

使卡曼旋涡脱落的频率等于塔设备自身固有频率,以此来求解得塔设备发生横风向共振时的临界风速,确定产品分馏塔(位号:C-302)在强度计算时需要计入横风向载荷。经对该塔体上裂纹的开裂位置、裂纹处金相和断口等特点分析后,认定该塔所产生的裂纹为横风向作用下产生的疲劳开裂,并从塔设备的强度、结构、制造、现场施工等方面出发,提出抵抗横风向共振的措施。     

换热管自振频率的求取(I)——图解法

在换热器设计中,如果没有考虑消除由于流体的横向流动而引起的振动,就有可能导致换热管的严重破坏。因此,换热管的振动是换热器设计的一个方面,必须在设计时通过认真的比较而加以校核。然而,管子振动是一项复杂的计算过程,它需要具备不同     

椭圆管束对流换热性能的数值模拟研究

运用计算流体力学(CFD)FLUENT软件,对水横掠叉排椭圆管束时管外流动和换热性能进行了二维数值模拟。结果表明,增加纵向或横向管间距,管束尾部的漩涡数量和大小都会有所增加,换热性能降低;纵向或横向管间距的减小,都会对尾部漩涡产生抑制作用,使换热性能提高。来流速度的增加会使管束换热效果增强。综合考虑管束换热性能以及阻力因素,纵向管间距与管束特征尺度的比值为3.0~3.5、横向管间距与管束特征尺度的比值为1.75,来流速度为4m/s时,可以实现低压损的情况下换热效果的显著提升。     

换热管流体激振的动力学特性及稳定性分析

对于换热管受横向流激振产生振动的问题,考虑流体阻尼与管道变形的影响,得到了关于振动速度的高阶偏微分方程。以弹簧-质量系统作为方程的特解入手,分析了热管振动方程解的形式和对应的动力学特性,并作出对应的相轨线方程,从相平面的角度出发,进一步得出换热管受流体激振的稳定性条件。     

振动往复螺旋清洗机构及其防垢性能

针对换热管内振动螺旋线清洗技术所存在的防除垢不均匀问题,提出振动往复螺旋清洗机构。利用流体动力周期性改变管口局部流动阻力方式造成管内流速波动,从而引起换热管内振动螺旋对污垢的轴向往复刮擦,达到均匀清除管内壁污垢的目的。通过试验研究得到挡板机构的流量特性曲线,并理论分析推导得到该机构作用下管内流速的计算公式,以及使振动螺旋线产生不小于一个螺距的轴向往复行程时所对应的挡板开度的计算方法。进一步证明了振动往复螺旋的防除垢性能要比单纯的振动螺旋好,相同试验条件下其传热系数比光管和振动螺旋分别提高60%和20%,并延缓结垢速率;而无垢时两者的强化传热效果相当。     

AGM型真空冷凝器的振动分析与防振改善

集团公司某真空冷凝器投用后产生强烈噪音,不久蒸汽入口处换热管即发生破损,经紧急堵管抢修后不得已降负荷运行。本文主要利用HTRI软件对该换热器运行工况进行工艺模拟和振动分析,结合实际运行状况判断换热管破损原因为发生声振动及共振,并针对性提出防振措施及改善方案。     

三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性数值研究

利用FLUENT软件对三叶孔板换热器壳程流体流动和传热特性进行了数值模拟研究,通过建立周期性全截面计算模型,对其强化传热机理进行了研究,分析了壳程内不同位置换热管壁面对流传热系数与换热管至壳体轴心距离的关系。结果表明:流体流经三叶孔时产生的射流以及在三叶孔板后产生的二次流动使壳程传热得到强化;三叶孔板换热器壳程内随着换热管至壳体轴心距离的增大,换热管壁面对流传热系数逐渐减小。     

用折流杆换热器代替折流板换热器的应用分析

根据GB 151—1999《管壳式换热器》中的附录E,利用案例通过定量计算分析了换热器在壳程大流量作用下引起换热管与管板连接处发生泄漏的原因。结合实际情况重新合理选择换热器结构形式,用折流杆换热器代替普通的折流板换热器以减小换热管的振动,验证了折流杆换热器在实际生产中发挥的巨大作用。     

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。     

EDR软件在管壳式换热器设计中振动分析的运用

管壳式换热器的振动设计在工程设计中经常被忽略,造成换热管破裂并给生产带来不利影响。通过分析诱发换热管振动的机理,换热器壳程横流速度的增加,将引起换热管较大振动甚至共振。由此带来不同程度的磨损甚至断裂。理论参数组成的用于检测换热管振动的振动判据是考量换热器是否承载振动的基础。利用Aspen EDR软件的振动分析功能,有目的地对管壳式换热器设备结构中最可能遭受振动破坏的区段进行分析,解读报告,是一种在设计之初有效避免和消除振动影响的方法。并且可以给出防治换热器振动的多项措施,包括确定多种工况,开停车分析,U型管设计,进料管尺寸,入口环形分布器设置,入口速度限制,压应力检测等等。     

固定管板换热器节能计算分析

结合在用固定管板换热器的运行参数，对相同构造的换热器在采用普通无缝钢管作换热管和采用螺旋槽管作换热管的情况下，分别计算换热器的传热系数，并对计算结果进行分析比较，表嚼采用螺旋槽管作换热管所起的强化传热作用对于固定管板换热器产生的节能效果明显，可以为企业带来较好的节能效益。     

内外双螺纹高效换热管在矿用井下制冷机组高压冷凝器中的应用实例分析

矿用井下制冷机组要求其换热器尺寸小,换热效率高,使用普通光滑换热管无法满足要求。本文针对某矿用制冷机组实际设计案例,选用内外双螺纹高效换热管为冷凝器换热管进行设计计算,使其满足工程实际需求。     

换热器膨胀节角变形对换热管的影响

带有膨胀节的卧式固定管板换热器,由于膨胀节和管束受到弯矩作用产生角变形,使换热管拉伸或压缩应力进一步增加。对膨胀节产生角变形后使管子受力发生变化进行分析计算,并加上换热器操作时的管子应力,对管子和管板接头的拉脱力和管子的稳定性重新进行校核。