波节管换热器管板应力分析

笔者利用有限元分析软件ANSYS,建立了波节管换热器的模型并进行了有限元分析,重点介绍了波节管换热管板的应力分布情况,并用实验应力测试方法进行了验证,两者有较好地吻合。此研究结果为波节管换热器管板的设计提供了有力的依据。     

绕管式换热器管板有限元应力分析

由于绕管式换热器管板计算尚无成熟的方法和标准,本文采用有限元应力分析法对绕管式换热器管板进行了分析计算,得到了其受力特性和应力分布规律,并对该管板进行了应力强度评定。     

带膨胀节固定管板换热器的强度计算

国家标准GB 151《管壳式换热器》的管板计算方法不能适应带膨胀节的固定管板换热器的计算。文献[1]指出,对这种换热器直接按GB 151方法设计管板,有可能造成大的设计失误。其原因是计算中未考虑壳程压力p_s在膨胀节波谷中作用引起的轴向伸长。笔者分析了此"伸长"对换热器管板应力的重要影响,提出一种将"伸长"化为"当量管壳温差"以解决此类换热器管板设计问题的方法,该计算具有精确性。     

固定管板换热器导流筒变径段的设计问题

作者在对管壳式固定管板换热器导流筒的锥形变径段进行了应力测试和应力分析后认为,完全用现行压力容器标准去设计锥形变径段是不合适的,并为此提出了以壳体大端壁厚为变径段壁厚,小端不必加厚及不另设加强区的设计计算方法。     

降低固定管板式换热器温差应力的措施

由于结构原因固定管板式换热器所产生的温差应力对设备的安全构成很大威胁。介绍了温差应力产生的原因及降低温差应力的措施。     

固定管板换热器整体热处理时产生损伤的原因分析

针对固定管板换热器整体热处理时产生残余变形及管头焊缝开裂的问题,对换热器的径向和轴向温度分布、壳壁与管子间的温差应力进行了计算,分析了变形及损坏原因,提出了整体热处理时需注意的几个问题。     

非对称管壳式热交换器管板有限元分析计算

对非对称管壳式热交换器管板的结构受力情况进行了有限元分析,得到了结构的位移和应力,并进行了强度校核。     

大直径N型固定管板换热器设计

文章从设计方法、材料选择、应力分析和结构设计等方面,对大直径N型固定管板换热器的设计进行了分析和论述,重点通过采用有限元应力分析和JB 4732管板分析两种方法,对多种工况下N型固定管板处应力和换热管应力进行了详细的对比,验证了JB 4732分析方法不受换热器直径的限制,这为大型化换热器的设计提供了参考。     

固定管板换热器壳体与管子的受力分析及其危险工况的考证（一）

根据ＧＢ１５１《钢制管壳式换热器》中管板计算所采用的结构分析原理，分析换热器壳体与管束在机械载荷及温差载荷作用下应力的产生机理，得出壳体、管子的应力与载荷的相应关系。进一步分析壳体、管子应力形成危险工况的可能性，指出＂真正危险工况＂的危险应力及形成条件。阐明ＧＢ１５１管板计算方法，对整个换热器的强度是有保障的。根据弹性分析原理，提出了危险工况的简单判别方法。     

釜式固定管板换热器的新颖设计计算方法探析

通过分析和实际算例,说明釜式固定管板换热器的常规计算办法存在盲目性,分析了壳程各壳体组合刚度的变化规律,提出了用当量壳体筒体来代替原筒体进行管板计算的方法。     

固定管板式换热器管板设计计算中k值的重要意义

通过对案例的分析、计算,阐述了固定管板式换热器管板周边不布管区无量纲宽度k值在管板设计计算中的重要作用,列出了影响k值的主要因素,提出了对k值超出标准范围的管板设计方法的见解。     

固定管板换热器传热效率影响因素分析

固定管板换热器在设计中,为提高传热效率,应着重考虑换热器进、出口处的结构设计,特别是壳程进、出口接管公称直径较大时更为重要。折流板弓高及折流板间距尺寸更不可忽视,结构设计时要经认真计算核定。     

双管板换热器管板设计厚度探讨

由于双管板换热器管板结构的多样性,其管板厚度设计方法目前国内没有标准可依,国外TEMA标准也仅给出了3种设计计算模型。针对某U形管及固定管壳式换热器双管板结构,根据SW6软件相应模块进行管板厚度近似计算,在此基础上采用ANSYS软件对管板模型结构进行热应力分析并进行优化设计。分析结果表明,双管板换热器管板厚度采用SW6软件近似计算是安全的,但结果过于保守。有限元优化设计有效地降低了管板厚度,为双管板换热器管板设计提供了有效手段。     

双管板换热器液压胀接接头性能分析

为了研究换热管胀接后接头的密封性能和连接性能,以φ25 mm×2 mm的2块管板7孔模型为对象,在2块管板均为液压强度胀接的条件下,应用ANSYS软件建立了有限元模型,研究了管板间距和初始间隙对双管板换热器胀接接头平均残余接触应力和拉脱力的影响。分析结果表明:管板间距L对胀接接头的性能影响不大,由于换热管不同位置刚度不同,2块管板胀接接头的平均残余接触应力存在差异;胀接压力较低时,初始间隙对开管孔槽的强度胀接影响较大,呈线性减小;胀接压力较高时,由于"剐蹭"的影响,这种趋势不明显。所得结论可为双管板换热器的设计制造提供参考。     

固定管板换热器管板背面凸肩开裂原因分析

对一台立式固定管板换热器在制造过程中发生的管板背部凸肩开裂原因进行了分析,认为管板结构设计不合理是造成管板凸肩开裂的主要原因,并对该换热器重新制造提出了改进建议。     

局部区域布管固定管板热交换器应力的有限元分析

基于有限元温度场分析及温度场与应力分析的耦合数值计算,实现了温度载荷与压力载荷同时作用下的局部区域布管固定管板热交换器整体有限元应力计算,对有限元应力计算结果进行了相应的应力分析。     

一种高效便捷的换热器管板有限元分析新方法

采用实体建模的有限元分析是工程设计中对换热器管板进行应力分析的常用方法。但该方法建模繁琐、加载复杂、计算量大、耗时久,不便于工程应用。采用当量管板、当量管束、轴对称模型的方法进行简化,不仅建模便捷,加载方便,还能大大节省计算时间,而且不失精度。文章通过对某固定管板式换热器的六种工况使用该有限元分析方法进行计算,并与SW6软件按JB 4732标准计算的结果进行比较。采用Pearson乘积矩相关系数进行检验,结果显示该有限元分析方法和JB 4732标准计算结果相符,证实了该方法的可靠性。     

换热器管板的应力分析和安全评定

本文综述了换热器管板应力分析和安全评定的发展和现状,重点介绍了ASME规范和GB—151的特点,对几个国际通用的规范给出了评述,展望了管板的未来和和发展。     

固定管板釜式再沸器换热管轴向应力分析

建立了某固定管板釜式再沸器的有限元分析模型,计算了其操作工况下换热管的轴向应力,并对换热管各项应力进行了评定,同时应用JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》所述方法对该再沸器换热管轴向应力进行简化计算。结果表明,2种方法计算所得的最大轴向压应力均位于管束中心,其值仅相差4.5%;有限元法求得的换热管最大拉应力位于管束上部,其值约为JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》简化方法计算结果的1.8倍,说明不宜采用简化方法对固定管板釜式再沸器换热管轴向应力进行计算。