ASME与TEMA标准U形管换热器管板计算方法的比较

U形管换热器是石油化工、能源等行业常用的管壳式换热器结构型式之一。本文通过对ASME和TEMA两大标准中U形管换热器管板设计计算方法进行细致的分析比较,介绍了ASME及TEMA中U形管换热器管板设计计算的背景及具体应用。     

TEMA管式换热器标准计算实例(一)(1978年第六版)

本计算实例提供了典型的计算,用以说明TEMA标准第六版所包含的各种设计公式的应用。许多实例是关于在各种设计条件下,不同型式管壳式换热器的管板设计。计算实例中包括的参考章节,和标准第六版中具有相同数码的各节相一致。关于这些实例,或对TEMA标准的解释,除非必须委员会决定的,都能迅速予以处理。     

蒸汽发生器薄挠性管板设计计算

用标准规范中的公式对蒸汽发生器挠性管板厚度进行计算,同时应用ANSYS有限元软件对薄挠性管板进行了热-结构耦合分析校核计算,得到了挠性管板的温度场及应力场。根据JB/T 4732-1995进行了应力分类及强度评定,发现根据几个标准规范中公式计算的挠性管板厚度可作为初始参考。由于标准中管板的计算前提条件要求载荷的轴对称性,同时未考虑到薄管板转角折弯处的受力情况及管板挠性支撑对薄管板实际应力分布的影响,因此,薄挠性管板的设计加入有限元分析计算是十分必要的。     

薄型管板应力测定小结

列管式热交换器在化工生产换热过程中应用最为普遍,而对于管板厚度的决定,由于其受力状态比较复杂,在计算理论上有不同的观点,计算方法未能达到统一。我们认为目前常用的计算方法,不论BS也好,TEMA也好都是偏于保守,所得管板厚度较厚,因此在管板的供材、制造上带来麻烦和造成材料的浪费,不符合多快好省的要求。近年来对于减小管板厚度方面,各方面都做了很多工作,也取得了一     

合成氨生产的750m~2主热交换器设计

本文从强度设计与计算角度出发论述了主热交换器利用美国TEMA规范对管板的计算,利用软件包对筒体强强、开孔补强、波形膨胀节的设计计算。并对关键部件的设计加工焊接条件的制定进行了充分阐述,为化工设备生产厂提供了良好的设计范例。     

对GB 151—1999中管壳式换热器管板计算方法的修改说明

对正在修订的GB 151—1999版中5.7节"管板计算"一节的主要修订内容进行了介绍。其中包括:改进了带膨胀节的固定式换热器管板计算方法,改进了固定管板中最大应力的计算方法,增加了壳程分段圆筒的计算方法,增加了管程压力p t与壳程压力p s同时作用的两种校核工况,换热管许用压缩应力的安全系数降低为1.5。     

薄管板列管式热交换器技术说明

随着社会主义祖国的“四化”建设蓬勃发展,石油、化工医药、染料等工业中热交换器使用日益增多。热交换器中列管式固定管板换热器因结构简单、适应性强、材料范围广、造价较低等优点得到更为广泛的应用。目前国内使用的列管式固定管板换热器均为厚管板。管板厚度的确定由于其受力状态比较复杂,计算方法在国际上也未统一。常用的B.S.、TEMA 等计算方法,求得的管板厚度较厚。由于     

换热器管板的强度计算(一)

一、前言目前列管换热器所用较为精确的管板计算方法,例如Miller的工作、Gardner、Ji-Yuan Yu和其他人的工作,都能求得管板——管束(或者包括壳体)系统的弹性解。对一般的设计实践常用简化的方法,例如AD规范B5、CSN690010等,它们都考虑管束承载的影响,同样TEMA标准也是如此。但所有以上提及的方法都不能给出管板实际承载的确切情况。本文提出的方法是以管板——管束系统极     

固定管板式换热器的危险工况分析

根据GB151《钢制管壳式换热器》所采用的计算原理,从管板、管子和壳体应力的产生原因进行分析,发现GB151所规定的设计条件的危险组合不足以包括管子和壳体应力的危险工况。以国外相应的TEMA、CODAP和BS1515标准进行对比并用计算实例证实了这一分析。对于管板兼作和不兼作法兰的两种结构,具体提出了可能出现的各个危险工况。     

基于TEMA标准的双管板计算软件的设计与开发

介绍了TEMA标准中双管板的计算方法,并据此设计了程序结构,使用VB.NET语言,开发了双管板强度计算软件。     

双管板换热器胀接装配工艺的试验研究

本文通过双管板换热器典型结构的胀管工艺试验研究,并选择合理的装配顺序,保证了管板的胀接强度及两层管板管孔的同心度和平行度,对类似设备的制造质量控制有着重要的参考价值。     

固定管板式换热器的温度场数值分析

在对实际结构进行合理简化的基础上,以影响流动和传热的主要结构建立了某固定管板式换热器温度场数值计算模型,采用分段模拟、整体综合的方法,利用CFD软件Fluent对该换热器在正常操作工况下的流动与传热情况进行了数值模拟,得到了计算流道上有关各个构件的壁温场分布,并把主要结构CFD数值计算的结果与实测温度数据进行了对比。结果表明,CFD模拟模型数值分析得到的温度数据与实测数据相符,说明温度场的数值模拟分析方法及其流动条件的假定是符合实际的,计算参数选择是合理可行的。有关固定管板换热器中管束、管板和壳体的温度梯度变化情况的分析表明,尽管在它们的轴向、周向和径向都存在温度梯度,但是温度梯度变化最大的方向是轴向,这意味着轴向将产生最大热应力。     

固定管板式换热器管板的有限元分析

应用ANSYS软件对固定管板式换热器管板进行应力分析,得到管程压力,壳程压力和热载荷三个不同工况组合下管板的应力,并根据JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》对危险截面进行应力强度评定。分析结果表明,管板的强度满足要求,此文的研究方法为同类型换热器安全评估提供了参考。     

U形管固有频率的有限元计算方法

对采用ANSYS有限元软件计算U形管固有频率的方法进行了详细的介绍,并将计算结果同实验数据和工程常用简化方法进行了比较,得出了如下结论:有限元计算方法更为精确;Moretti-Nguyen三跨简支子系统计算方法与TEMA方法同有限元计算方法相差较大,全系统的方法同有限元计算最为接近;当R/l较小时,端跨长度变化对U形管固有频率可能产生很大影响,在一定的参数范围内可近似地按多跨直管对U形管进行近似。     

TDI双管板换热器制造质量的控制简

介绍了TDI双管板换热器的结构特点和深孔强度胀接技术。简述了制造过程中的质量控制关键点。通过用模拟管板进行了内管板胀接工艺评定的方法,采取了控制管孔加工精度、强度胀接、管板组装、调整开槽间距及宽度、安排合理的胀接焊接次序、选择合适的胀接压力等措施;采用了新的检验和检测技术,保证了产品质量;增设了压力传感器,完善了安全监测系统。     

固定管板式换热器耦合场有限元分析

对一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,并结合压力载荷分析了在耦合场作用下管板和管板周边结构的应力分布以及换热管拉脱力的大小,最后进行了强度校核,得到几种路径上的应力变化规律。     

采用薄管板技术设计碳丙冷却器

参照国内有关薄管板方面的文献资料，采用德国AD规范，充分考虑换热管对管板的支承，计算碳丙冷却器的管板厚度，既安全可靠又有效降低设备的制造成本。     

新型悬挂式管板焊机机头研制

悬挂式管板焊机在大直径换热器的制造和维修上具有很大优势．但目前国产悬挂式焊机技术与国外相比还有一定差距。为解决焊机机头悬挂使用条件下焊枪精确定位与调整、机头轻量化等技术难题,开发了一种新型悬挂式管板焊机。该焊机采用胀管器胀管定位方式以及新型的焊枪轴向、径向调整结构,具有结构紧凑、功能完善、工作可靠和焊接质量好等特点。该焊机机头已经产品化并规范应用。