压力容器强度设计技术分析（七）

根据GB151《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、管子的应力与载荷间的相互关系。并进一步分析壳体、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。     

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（二）

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（二）桑如苞全国压力容器标准化技术委员会设计分委员会北京１００１０１２温差载荷作用情况分析换热器的壳体和管子在管壳温差载荷作用下所产生的应力的定性分析较为简单。它们纯粹是为了满足两系统的自由变形的协...     

压力容器强度设计技术分析（六）

2 管壳式换热器备元件应力解析 本文介绍我国国家标准GB151《管壳式换热器》中固定管板换热器计算方法所考虑的管板、管子、壳体在各种载荷(P_s、P_t、△t)作用下应力的产生机理、危险工况组合及计算。该计算方法的力学模型如图1所示。     

管壳式换热器管板的疲劳分析设计方法探讨

随着石油化工工程技术的发展,换热器操作条件的复杂化,换热器的疲劳工况在运行中时有出现,目前在进行换热器管板疲劳分析时,往往忽略管板与换热管实际连接接头处的峰值应力计算。采用有限元分析研究管板与换热管连接接头焊缝的峰值应力状况,证实了对换热器疲劳部位进行疲劳分析的必要性。对4种管板与管子连接接头焊缝的高应力进行了计算比较,根据管板弯曲变形的特点,提出了一种受力最佳、制造和检验均很方便的、可避免疲劳分析且合理的管板及其换热管连接结构。     

采用实体模型的厚管板的有限元分析

应用ANSYS通用有限元分析软件,对某换热器建立了考虑管箱、部分壳体和换热管影响的管板有限元实体模型,进行了温度场分析,得出了管板上温度场的分布规律。同时按照JB4732—1995《钢制压力容器———分析设计标准》分析了管板在开工、正常操作和停工过程中可能出现的共计7种瞬态和稳态操作工况中的应力和变形状况,并进行了应力评定,找出了危险工况和该管板强度的控制因素。分析表明,有限元分析法是分析管板的有效方法,适用于各种管板特别是多管程或多壳程换热器管板的设计和结构优化。     

不锈钢换热管以焊管替代无缝管

不锈钢换热管以焊管替代无缝管采用不锈钢焊接钢管替代不锈钢无缝钢管用于非直接火换热器，一可减薄管子壁厚，二是单价便宜，因而可大大降低换热器的造价。过去，由于我国生产的焊接钢管，在质量及尺寸公差等方面达不到换热器用管的要求，故在ＧＢ１５１—８９《钢制管壳...     

外取热器上管板设计计算

对于延长部分兼作法兰的Ｕ形管式换热器管板（即结构型式为ＧＢ１５１－９９中的ｆ型）厚度的计算,ＴＥＭＡ法与ＧＢ１５１－９９法的计算结果有较大的差别。对两标准所提供计算方法的思路及计算结果进行了比较,并提醒设计者在运用ＴＥＭＡ标准进行该类型的管板设计计算时,充分注意到这个差别。     

基于VB的ANSYS管板强度校核及其优化设计

利用ANSYS的APDL语言编写换热器管板的建模、分网、加载和后处理宏文件,将管板结构参数和流体参数设为变量,通过VB程序改变ANSYS中管板分析宏文件的参数,然后利用Toolbar按钮调用宏文件实现非标管板强度校核的模块化。利用模块化程序对管板的七种工况进行了强度校核,得出管板的危险工况和危险路径。经校核该换热器管板的各工况下应力强度均满足要求,利用ANSYS优化方法得出管板的最小体积,经验证满足强度要求。     

异形管板换热器应力分析与评定

通过有限元温度场分析及温度场与应力分析的耦合数值计算,实现了异形管板换热器温度载荷与压力载荷同时作用下的有限元应力计算。采用JB4732—1995《钢制压力容器———分析设计标准》的应力分类及强度评定方法对分析结果进行了评定,实现了在构建异形管板换热器真正实际结构有限元模型下的应力分析与评定。     

2014年第4期导读

正本期论文广场栏目中,复杂载荷下管板应力分析一文,对复杂载荷下的管板分别进行了温度场、机械场和耦合分析,通过对五种载荷分析找出其危险截面,得出了复杂载荷下管板各危险截面的应力强度均满足设计要求的结论。增强型抗振热电偶套管的制造、大型低温换热器的设计、海上油田原油     

2016年第5期导读

<正>本期论文广场栏目中,基于ANSYS的固定管板换热器有限元分析一文,通过建立固定管板式换热器的有限元分析模型,按标准方法计算六种工况下管板应力、壳程筒体的轴向应力及换热管的轴向应力。同时采用JB4732的方法对管板与筒体的应力进行评定,采用GB/T151的方法对换热管的轴向应力、拉脱力进行评定。结果表明,管板及换热管满     

浮头式换热器管板法兰系统的分析计算

本文介绍了浮头式换热器管板、法兰、螺栓、垫片及封头、筒体、管子的固定管板部份的应力应变分析,并导出一套新的计算方法。此法能确定管板法兰部份的密封性能,并能校核管板、法兰及螺栓的强度。     

2014年第4期导读

<正>本期论文广场栏目中,复杂载荷下管板应力分析一文,对复杂载荷下的管板分别进行了温度场、机械场和耦合分析,通过对五种载荷分析找出其危险截面,得出了复杂载荷下管板各危险截面的应力强度均满足设计要求的结论。增强型抗振热电偶套管的制造、大型低温换热器的设计、海上油田原油     

U型管式换热器管板法兰系统的分析计算

本文介绍一种将U型管式换热器的管板、法兰、螺栓、垫片及封头、筒体、管子作为一个整体系统,进行应力应变分析和计算的方法。应用本文所介绍的方法能够确定管板法兰部分的密封性能,并能校核管板、法兰及螺栓的强度。     

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。     

甲烷化废热锅炉管板温度场与应力分析

甲烷化废热锅炉入口温度高达620℃,管壳程温差较大,管板承受内压与温差载荷双重作用.设计中管程选用内部衬里的冷壁结构,管板选用带折边的柔性薄管板结构.由于柔性管板应力状态复杂且各工况不同,难以用常规方法进行设计.基于有限元分析软件ANSYS,以入口端管板及其相连部件为研究对象,并取1/4整体结构及1/2壳程长度进行建模,对其进行温度场分析,得出管板各部分的温度分布,然后综合考虑压力与温度载荷的作用,分4种工况对管板进行详细的应力分析.温度场分析结果表明,各部位的实际温度均低于设计温度,绝热系统布置符合设计要求;应力分析结果表明,管板结构尺寸合理,各载荷工况下管板危险截面的应力强度均满足JB 4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）要求.     

U形管换热器管板连接处管子开裂原因分析

对U形管换热器泄漏的管子进行了化学成份分析、力学性能测试,并借助于光学和扫描电镜对管子开裂处进行了显微组织、断口宏观和微观分析,得出管子与管板连接处管子开裂的原因是由连多硫酸引起的应力腐蚀（SCC）。     

换热器薄管板的设计计算

将管板视作管子固定支撑下的平板，建立薄管板数学模型，得出了薄管板厚度计算公式；参考GB151-1989（（钢制管壳式换热器》的管板设计计算，提出了适合我国应用的薄管板设计公式；根据应力测定、爆破试验以及使用情况分析，给出了国内薄管板厚度系列表，为薄管板的工程设计提供可靠依据。     

大型石墨列管换热器换热管装配技术及问题处理

石墨换热器分为块孔式换热器和列管式换热器.列管换热器的优点是若出现泄漏,能够很快查找到具体位置;缺点是管子强度和刚度都比较低,特别是?32/?22、长度>6 m的换热管,换热管与管板的组装过程难度比较大.文章通过对不透性石墨列管换热器换热管装配原理进行分析,并结合实际工作中遇到的石墨换热管与折流板装配问题及换热管与管板...     

U形管换热器管子与管板焊接变形的控制

在U形管换热器制作过程中,最关键的是管子与管板的焊接。U形管换热器管子与管板焊接接头致密性和承载要求很严格。本文就如何有效控制U形管换热器管子与管板处的焊接变形进行了深入探讨。