我国标准管板设计方法与ASME规范的比较及换热器管板应力分析应考虑的问题

简要地介绍了我国GB 151,JB 4732附录Ⅰ与ASME规范换热器管板应力分析计算的一些异同,并提出在换热器管板应力分析方面要做的工作,以及解决问题的方法和途径。     

管壳式换热器管板与换热管的连接

分析了换热器管板与换热管连接的失效原因，并提出了控制其连接质量的方法。     

薄管板换热器的结构讨论与实际应用

本文通过对引进设备的结构分析,探讨薄形管板的强度分析及其在生产实际中的应用,给出了一些经验值。     

GB151固定式换热器管板应力计算与校核方法的改进

介绍了修订现行国家标准GB 151—1999《管壳式换热器》时,对固定式换热器管板设计中的应力计算与校核方法的改进意见。管板应力计算方法的改进提高了计算精度并更便于使用。针对带膨胀节换热器固定管板的设计增加了两种校核工况。     

波纹管换热器管板强度计算方法

在波纹管换热器管板的设计中,一般都是将波纹管简化为相应规格的光管来进行设计计算的。然而波纹管不同于光管,波纹管的轴向刚度比光管的轴向刚度小得多,造成其对管板的支撑与光管有明显不同,最终波纹管换热器管板的设计计算结果存在着很大的不确定性。本文通过等刚度当量折算,获得将波纹管转化为虚拟直管的方法,最终将虚拟直管的几何参数输入到过程设备设计计算软件SW6-1998中进行管板的强度计算,较好地奠定了一套针对波纹管换热器管板强度计算的工程方法。     

带中心管的固定式换热器管板分析设计方法

对带中心管 (尺寸大于其它换热管 )的固定式换热器建立了力学模型 ,提出了该类型换热器管板的一种分析设计方法与相应的计算公式 ,并对三个不同参数的该类型换热器进行了算例分析 ,分析表明 :中心管存在只对其附近的管板应力有较大影响 ,且影响范围较小。     

管壳式换热器管板设计中若干重要参数的确定

本文论述了管壳式换热器管板设计计算的重要参数：金属温度、设计温度的确定原则以及布管区当量直径、管子加强系数的力学意义及其计算方法。阐述了固定管板式换热器中膨胀节的设置原则。     

GB 151中带膨胀节固定式换热器管板计算方法的改进

介绍了修订现行国家标准GB 151—1999《管壳式换热器》时,对带膨胀节的固定式换热器管板设计中应力计算方法的改进意见。文中指出现有计算忽略了膨胀节圆环内部压力引起轴向位移影响,会对某些高参数换热器固定管板的应力分析带来较大误差,并基于板壳理论得到膨胀节圆环内部压力与其两端受轴拉力引起轴向位移之间的相互关系,并结合现行GB 151管板计算模型,提出修订原则和方法。通过有限元计算,证明该方法是可靠的。     

管板间隙对管壳式换热器流动与传热的影响研究

管壳式换热器中,由管板间隙引起的漏流不利于换热器的传热。通过一种新型网格生成方法,对所建立的三维实体模型进行网格划分,并利用CFD软件Fluent进行数值模拟,研究不同情况下壳程与管程的流动与传热特性。计算中采用标准k—ε模型,SIMPLE算法,压力方程为标准格式。将模拟结果引入换热器评价指标,全面分析管板间隙对管壳式换热器流动与传热的影响。     

管壳式换热器管束与管板连接问题的探讨

就管壳式换热器在使用过程中，管束经常出现的几个问题进行了分析，提出了在设计、制造管束的过程中，易出现的问题并采取应对措施加以防范，避免换热器在使用中出现泄漏，以满足生产装置安、稳、长、满、优运行的需要。     

薄管板换热器的结构型式与强度设计

本文针对固定管板换热器提出了“薄管板”的概念,并用塑性极限和弹性安定性理论对薄管板结构的强度进行了既先进又合理的计算,使薄管板的强度得到最大限度的发挥,薄管板换热器的推广应用能获得可观的经济效益。     

考虑壳体-管板温差的换热器强度公式推导

在管壳式换热器的强度计算规范中,没有考虑管板和壳体间温差而引起的径向内力,而该应力有时应当引起重视。基于弹性力学中的板壳理论,根据管板和壳体连接处变形协调一致的条件,推导考虑该因素的强度计算公式。通过算例与有限元数值解进行比较,发现用于强度校核时它是保守的,该公式可叠加至其它载荷下的计算结果中。     

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。     

管壳式换热器中拉杆与管板连接形式探讨

就GB151中拉杆与管板连接形式的适用范围进行了详细的分析,指出了其存在的不足,并针对其提出了一种新的直接方式。     

薄管板技术在加氢反应器中的应用与研究

对薄管板的结构形式进行了详细的介绍,同时对加氢反应器薄管板的受力进行了分析和研究。根据加氢反应器管板失效原因分析,采用有限单元法对加氢反应的结构进行应力分析计算,据此提出了环己酮加氢反应器管板的改型设计内容。环己酮装置加氢反应器采用了薄管板技术,其结构采用焊入式,管板和连接法兰分开,在节约用材、制造加工、防止应力腐蚀和稳定运行等方面均有较好的优点,节约用材(70⁸0)%,换热管与管板拉脱力由83.22MPa下降到50.33MPa,应力腐蚀得到明显改善,确保了环己酮装置的安全稳定运行。     

大型管壳式反应器管板有限元应力分析

针对大型管壳式反应器管板进行有限元应力计算,以所得计算结果验证设计方案的正确性,为超大型固定管板式反应器管板设计、计算提供参考。     

管壳式换热器管板焊接接头泄漏分析及防治措施

分析了管板焊接接头的常见质量问题,找出了管板管子焊缝出现渗漏、拉断等质量问题的主要原因,并提出了工艺及防治措施,对有效防止管壳式热交换器管板焊接接头的泄漏和拉断有良好的借鉴意义。     

管壳式换热器管子与管板的连接

管壳式换热器的管板和管子连接处的紧密性是一重要的质量点．介绍管子与管板的连接方法。     

管壳式换热器中换热管与管板连接的工艺研究

管壳式换热器中换热管与管板的连接质量直接影响着换热器的质量和使用寿命。通过对换热管与管板连接的工艺方法进行系统的研究,并进行综合的评价,这些研究在实际生产中的应用具有一定的指导意义和适用价值。     

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。