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。     

余热回收器换热管与管板胀接过程残余接触应力及密封性能研究

某余热回收器短期运行后发生泄漏的原因是其换热管与管板之间存在间隙,即换热管与管板的胀接过程未达到工程要求.理论分析液压胀接过程,采用ANSYS对该失效的胀焊接头进行非线性分析以模拟胀接过程,对不同胀接压力下胀焊接头的密封性能进行分析.对于有间隙腐蚀和介质腐蚀倾向、并在高温高压下工作的余热回收器胀接工艺具有一定的参考意义...     

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。     

换热器管接头胀接的三维有限元分析

采用3D19管孔管板模型分析换热管与管板的连接接头胀接残余接触应力沿轴向和环向的变化规律,以及周围管接头胀接时对中心管接头胀接的影响。发现胀接残余接触应力在胀接区两侧各有一个较窄的高水平残余接触应力的区域,胀接残余接触应力沿轴向分布不均;首次应用极坐标绘制了管接头沿环向的残余接触应力曲线,从曲线的星齿状变化来看,残余接触应力分布沿环向也是明显不均匀的。管接头胀接时将对相邻管接头残余接触应力产生较大影响,与其最接近位置处残余接触应力增大,其他位置的残余接触应力减小,不相邻管接头残余接触应力影响较小可以忽略。     

制冷用换热器低温胀接应力的模拟计算分析

胀接接头的设计选用设计换热器管与管板的连接结构,视材料、压力、工况条件不同,通常设计可选用:胀接、焊接、先焊后胀或先胀后焊等连接方法。我厂过去曾对有色金属管和复合管板采用钎焊连接和碳钢管板与铝管采用专门配方的粘接工艺等连接方法。一般制冷压力容器换热器,当管与管板同为黑色金属时,可选用焊接连接。管为有色金属,管板为黑色金属时,均采用胀管连接结构。     

基于管壳式换热器设计与制造的相关研究

以厚代薄引起应力变化、导致疲劳断纹、设备强度不足,以优代劣引起材料性能、检测方法改变及焊接工艺调整。换热管与管板连接必须紧密性、不泄露。焊接、胀接、胀焊并用是换热管与管板常用的三种连接方式各有优劣势。焊接方式:无间隙腐蚀、无硬化现象、成本高。胀接方式:加工精度高、结构简单、易维修。胀焊并用适合高温、耐腐蚀条件下。     

氯乙烯合成转化器在生产实践中应用的研究

阐述了氯乙烯合成转化器换热管和管板强度密封胀接、强度焊及焊胀结合3种连接形式下的加工制作过程。在生产实践的基础上,分析了换热管和管板连接的可靠性,结果表明焊胀结合的连接方式是最佳选择。     

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。     

核电蒸汽发生器换热管与管板胀接有限元分析

核电蒸汽发生器换热管与管板的胀接采用定位胀和全深度液压胀,胀接质量直接影响管接头的拉脱强度和残余应力。通过ANSYS有限元模拟分析,确定了定位胀胀管压力130MPa,保压时间6s;液压胀胀管压力280MPa,保压时间6s。     

炉管胀接技术的研究与应用

炉管胀接技术广泛应用于中、低压锅炉以及换热设备的制造安装。胀接技术的原理主要是利用管口扩胀后管端的塑性变形、管板的弹性变形所产生的挤压应力使管端和管板啮合 ,来达到密封的效果。就锅炉炉管与锅筒的连接方式而言 ,有胀接和焊接两种。胀接连接与焊接连接相比 ,具有以下的优点 :①胀接产生的应力比焊接产生的残余应力的危险性要小得多。②在锅炉运行过程中 ,胀接对上下锅筒及整个炉管系统所产生的膨胀补偿作用比焊接要好得多。③胀接连接对锅炉的缺水事故敏感度高 ,能提高锅炉的安全性。④胀接连接时 ,炉管损坏易于更换、方便快捷。…     

换热器管子-管板液压胀接的有限元模拟

采用ANSYS/CAE软件 ,对锅炉、换热器管子 管板的液压胀接过程进行了模拟。管子与管板孔之间采用面 面接触元以模拟相互之间的间隙及管子产生塑性变形并贴紧管板孔后对管板的作用。通过本文的模拟分析 ,可获得胀接时接头处的弹 塑性应力状态及卸除胀接压力后管子与管板之间的残余接触压力。值得注意的是此接触压力沿管板厚度方向分布是不均匀的 ;在管孔槽处会出现较高的数值 ;在管板内侧处 ,管子的过渡区会出现较大的残余拉应力     

预应力固定管板换热器预变形与应力特性的数值分析

为了实施预应力换热器技术,对预变形下固定管板式换热器中变形相互约束的构件之间所产生的温差应力与变形分布特性进行了数值研究。借鉴“分段建模,整体综合”的换热器流体力学与传热的数值模拟新方法,利用CFD得到换热器温度场并作为ANSYS结构分析边界条件,采用预拉伸单元进行预变形量的施加与控制,从而获得了热-结构耦合分析结果。数值模拟结果与实验数据吻合得很好,说明所采用的研究方法是合理和可行的。此外,实验和数值分析结果均证实,通过合理地施加和控制预变形量,可以有效缓解和协调固定管板换热器在运行中各构件（管板、壳体、管束）之间的变形约束,从而创造良好的运行环境,最终提高换热器的运行可靠性和使用寿命。     

乙二醇再沸器管束振动破坏机理分析

通过一台立式固定管板再沸器管子与管板连接处泄漏问题的分析 ,发现再沸器管口泄漏的主要原因是在壳程蒸汽的横向流作用下 ,管束产生小振幅的振动 ,给管子 管板连接处施加了一周期性的交变应力 ,导致管口疲劳破坏。为此 ,对带有换热管及焊缝的管口做了有限元应力分析 ,对管子 管板焊接结构疲劳强度进行了试验研究     

管壳式换热器管子与管板连接的质量控制

介绍了管壳式换热器管子与管板连接的质量控制,其中包括管板、管子的质量控制,管子与管板连接方式和检验等。     

蒸汽发生器的结构优化设计

针对厚管板结构的蒸汽发生器耗材大、制造成本高、易产生温差应力而导致管板与管头之间损坏等缺点,对蒸汽发生器的管板结构进行优化设计,用挠性薄管板结构代替厚管板结构。应用有限元分析软件(ANSYS)对挠性薄管板结构进行耦合场(温度场和应力场)模拟分析计算。通过分析计算,挠性薄管板结构可行且具有一定的先进性。采用薄管板结构避免了因温差应力而损坏的技术问题,且节省材料,制造方便,大大节约了制造成本,具有很好的经济性。     

固定管板式换热器管板与换热管的可靠性分析

主要利用ANSYS有限元软件对固定管板式换热器管板与换热管进行应力分析,获得了该结构的应力强度分布图,可知该结构的最大应力强度发生在筒体与管板的连接处,最大应力强度为160.133 MPa。然后在应力分析的基础上,利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法对该结构进行可靠性分析,经过分析获得了其在置信度为95%且初值极限状态Z〈0（Z=σs-σmax）,其中σs为材料的屈服强度,σmax为容器在使用过程中出现的最大应力）的情形下的概率平均值为3.264 8%,即说明容器的可靠度为96.735 2%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的分布图和输出结果参数的灵敏度图,通过此次分析证明了该固定管板式换热器管板与换热管结构是安全可靠的。     

废热锅炉管板结构应力分析与强度评定

应用ANSYS有限元软件对温度与压力载荷共同作用下的废热锅炉结构进行3D建模与热-结构耦合的数值模拟,得到了整个模型的应力分布云图。在最大应力位置附近或沿管板厚度方向选取不同路径,并对路径上的应力值进行线性化处理,根据JB 4732—1995《钢制压力容器-分析设计标准》对整体模型和管板结构分别进行了应力强度评定。应力分析与强度评定的结果表明,管板的结构设计能够满足强度要求。     

堆焊管板平面度的控制

影响管板堆焊变形的因素包括管板材料、几何形状、焊接材料和焊接工艺。管板堆焊的模式分为两大类。按照不同类别的堆焊模式采用工程计算的方法计算管板的变形量,是控制堆焊管板平面度的有效措施。管板与壳体组焊后的平面度是需要确保的堆焊管板的最终平面度。     

管壳式换热器蒸汽进口结构的改进

板壳式换热器蒸汽进口离管板太近,蒸汽容易直接冲击换热管与管板焊接处,造成局部热应力过大,导致换热管与管板焊接处撕裂。在无法改变管口位置的情况下,可以通过加焊夹套的方法来解决这个问题。