极限载荷条件下的管壳式换热器强度特性分析

为了确保管壳式换热器在极限载荷条件下的安全性和可靠性,基于有限元方法对管程和壳程压力单独作用下的静强度特性进行仿真分析。建立1/4换热器模型,通过ANSYS Workbench软件得出不同工况下的应力分布规律。在管板与筒体连接处定义路径,并对应力进行线性化和评定。结果表明,管程压力对结构强度的影响更显著,最大应力点位于管板与筒体连接处。     

管壳式换热器传热传质特性研究综述

换热器是各种具有热能行业中应用最为广泛的设备之一,往往占设备总投资的很大一部分。本文设计了用于LNG的管壳式换热器,并研究了不同几何结构参数的管壳式换热器壳侧和管侧对传热、压降和换热器体积的影响。通过改变换热管外径、中心筒直径和层数来分析绕管换热器壳侧和管侧的传热性能的影响因素;并得出了管壳式换热器内速度场,温度场,相变含汽率和平均沸腾传热系数的分布规律。比较管壳式换热器内流体流动和传热特性,分析了不同质量流量对LNG汽化传热性能的影响及对换热器壳侧相变传热及两相流动对设备性能的影响。对改善换热设备性能并提高换热效率的研究提供了参考。     

复杂载荷作用下管壳式换热器管板的应力和疲劳分析

以某项目中承受压力及温度双循环载荷的换热器为例,应用有限元分析技术,对管壳式换热器管板在交变的压力和温度载荷共同作用下进行应力及疲劳分析。根据其应力分布特点,分析交变的压力与温度载荷对管板产生的影响。     

文扎

<正> 1.结构紧凑的管壳式换热范〈S|H|Int〉1979.№12.4. 文章研究了传热面达10M~2的管壳式换热器,这种换热器和传统设备相比外形尺寸小,费用低。上述优点取决于下列结构特性:管板用Зпо кс идный材料制成,管径从6～12MM,Зпо кс идный树脂由比流入管板开孔中,换热器的筒体和管间挡板用玻璃板制成,管内压力为8kg/cm~2,管间压力达16kg/cm~2管内热载体温度150℃,管间温度130℃。水油或工业气体均作热载体使用,这种换热器生产了六种型号尺寸。     

换热器进口管箱流场的数值分析与应用

采用计算流体力学方法，对管壳式换热器进口管箱内流场进行数值分析，模拟结果清晰地显示出管箱内流体流动状况，可用于分析管子与管板连接接头发生冲蚀和泄漏，以及不同区域的管子换热强度不同的原因。应用数值分析方法提出了锥形导流筒结构，明显地改善了管箱内流体流动和压力分布的均匀性，有利于提高换热器的总传热性能。     

换热器不同工况下管板的应力分析与评定

使用ANSYS Workbench分析管板在管壳式换热器4种工况下压力载荷对应力分布的影响规律,并对比分析了温度载荷对管板应力分布的影响程度。结果表明:存在温度载荷的工况中,管板非布管区域应力较小且分布均匀,在换热管连接处应力最大;温度载荷对管板应力分布影响很大,螺栓预紧力也会对应力分布产生影响。针对分析结果,将管板厚度由40mm减小至30mm后,管板应力依旧满足安全要求。     

基于国标(GB)和美标(ASME)计算的换热器N型管箱结构分析

对于管壳式换热器N型管箱结构,其中管箱筒体、壳程筒体与管板直接焊接,连接处是结构不连续区域,在工程设计中经常会遇到问题。文章从工程实例出发,分别按照GB/T 151—2014和ASME BPVC.VIII.1—2017 UHX篇进行计算,对结果进行分析比较,进而阐述该结构需要按照ASME计算的必要性,总结该结构中各零件厚度的变化对连接处应力以及管板中心处径向应力的影响。提出合理化的设计方案,为该结构的工程设计提供参考。     

管壳式换热器壳程特性数值模拟

通过合理简化,建立管壳式换热器的实体模型,用大型CFD（computational fluid dynamics）软件FLUENT对于管壳式换热器壳程的流体流动与传热性能进行数值模拟研究.利用判断周期性充分发展段的3个主要特征,分别从压力差、无因次温度、速度3个方面,分析具有不同流体速度、不同流体介质、不同折流板间距时几种折流板管壳式换热器模型的进出口段对于壳程流体流动与传热性能的影响.结果表明,管壳式换热器结构一定的情况下,进出口段对壳程流体流动和传热周期性充分发展段的影响长度不随壳程流体性质、流动速度的变化而变化;随着折流板间距与筒体内径的比值增大而增大.     

醋酸乙烯合成反应器的制造工艺

研究了超出GB 151—1999《钢制管壳式换热器》规定的大型钢制管壳式换热反应器的制造工艺。通过对设备的技术特性、结构特点和材料选用展开分析,提出了相应的制造工艺和质量控制点,包括筒体制造、管板加工和换热管的处理等几个关键零部件的特殊工艺措施,完善了控制组装精度和焊接变形的设备总装工艺路线。设备制造外观质量检验符合图纸控制要求、射线无损检测评定合格100%,同时也积累了制造大型高精度管壳式换热反应器的宝贵经验。     

固定管板式换热器管板的热结构耦合分析

管壳式换热器是石油化学工业中最常见的设备。而管板的合理设计对提高固定管板式换热器的安全性、节约材料、降低制造成本具有重要意义。文章采用有限元分析软件ANSYS对在内压和热应力共同作用下的某管板结构进行了热结构耦合分析,与仅进行机械应力分析的应力强度分布进行了对比,结果表明:这种温差应力将与管壳程流体压力造成的机械应力叠加且在应力较高时则会在固定管板式换热器的不同部位造成不同形式的失效。     

板翅式换热器的散热性能研究

通过理论分析、实验研究等方法,研究了流量对板翅式换热器的散热量、水阻、出水和进风温差等散热性能的影响,为不同工况下选择同一款芯体提供选型依据。     

异种气体射流冲击浸没液体的强化传热过程

用异种气体射流冲击浸没液体中的微电子元件是强化散热的有效方法。本文采用电化学方法测定了液固传质系数,并与传热方法相结合,分离了射流扰动强化对流传热和冷却剂气化产生界面温降强化传热的两种不同效应。     

探讨螺旋板换热器的传热计算

本文讨论了在传热计算中螺旋板换热器与单壳程、单管程列管式换热器的差异。螺旋板换热器的传热计算在以往采用了与列管式换热器相同的方法，从对数平均温度差△tm的计算式可知，其中作了某种假设，一是传热只在某些流道间进行，一是热流体两侧的冷流体的温度相等，这与实际不符。考虑到螺旋板换热器本身的特点，由于热流体所在流道的内外两侧实际上存在传热，而且两侧流体的温度并不相同，在传热计算中应予考虑。本文从微积分着手，导出了一种新的计算方法。     

地源热泵埋管换热器数值模拟研究

针对地源热泵垂直U型埋地换热器的传热特性,建立了换热器及周围上壤温度场的数学物理模型,模拟计算分析了单钻孔垂直U型埋地换热器短期运行工况下系统运行时间和不同灌浆材料对埋管周围土壤温度场的影响.研究结论可为合理设计埋管换热器提供参考.     

余热锅炉在热回收焦炉上的应用

介绍了用余热锅炉技术从热回收焦炉烟气中回收余热生产蒸汽的可行性与设计过程，分析了应用余热锅炉后的经济和环保效益。     

螺旋板式换热器传热计算探讨

讨论了螺旋板式换热器在传热计算中同单壳程单管程（１－１型）换热器在概念上的不同点。     

超声空化对换热器换热效果影响的研究

应用Fluent软件模拟了超声空化对换热器中不同管型(波纹管和横纹管)换热效果的影响,并应用场协同理论对数值模拟的结果进行了分析,结果表明:超声空化效应会增强换热管的换热效果,并且空化泡数量越多空化效果越明显;场协同数随着空化泡数的增加而减小,说明超声空化效应越明显,温度场与速度场的协同程度越差;在换热管入口和超声波加入点处的场协同数均大于无超声波影响处的场协同数,此时温度场与速度场的协同程度较好。     

浅析换热器强化传热技术

在工业实践中,换热器设备被广泛的应用。为达到节能降耗的目的,有效提高抉热效率的研究也在持续进行。现有的提高其换热效率的技术主要为对流强化换热技术。本文就当前主要的强化传热技术进行小结并对当前强化换热技术的发展方向予以说明。     

干燥用振荡流热管强化传热研究

振荡流热管（OFHP）在干燥领域有广阔的应用前景。提出了两种强化振荡流热管传热过程的方法：①用脉冲加热代替传统的连续加热；②采用非均匀热管流通截面。实验结果表明，这两种方法都能增强热管内的振荡过程，并使传热性能显著改善。脉冲加热的振荡流热管比相同功率下连续加热时的传热热流量提高15％～38％，当量热导率提高12％～63％。当加热功率大于100W时，非均匀截面振荡流热管比均匀截面振荡流热管的热流量和当量热导率也有明显提高。     

蛇管式换热器传热性能的数值模拟

利用Fluent对光滑蛇管换热器进行了模拟,将得出的结果与经典理论比较,发现数值模拟方法具有相当的可靠度,并在相同外部条件下对4种不同结构的波纹式蛇管进行模拟,得出湍流状态下管内流体的温度场和速度场,从微观上说明了波纹管强化传热机理。分析了波纹高度对波纹式蛇管传热效率的影响。