板翅式换热器斜接管封头极限压力研究

针对板翅式换热器斜接管封头强度设计问题,基于有限元软件ANSYS和CAD软件Solidworks,给出塑性功曲率(Plasticwork curvature,PWC)准则极限载荷计算方法,比较30o斜接管封头的PWC准则极限压力、两倍弹性斜率(Twice elastic slope,TES)准则极限压力和美国机械工程师协会(American Society of Mechanical Engineers,ASME)理想塑性极限载荷准则极限压力的计算结果,并对影响极限压力的接管倾斜角β、筒体径厚比iDδ、接管开孔率idD进行参数关系研究。30o斜接管封头极限压力计算结果比较表明,PWC极限压力以总塑性功及其曲率作为封头结构整体塑性失效判别的全局指标,与TES准则人为选择的变形参数指标和两倍弹性斜率失效线相比较,具有客观性,也能反映材料应变硬化对封头增强的效应;极限压力与尺寸参数关系研究表明,小倾斜角、大开孔率和大径厚比将使得封头极限压力降低。研究结果为板翅式换热器斜接管封头这种复杂结构极限压力的计算和尺寸参数的选择提供参考。     

板翅式换热器正交接管封头塑性压力研究

针对板翅式换热器正交接管封头的强度设计问题,给出了基于比率塑性功曲率(Ratio plas-tic work curvature,RPWC)准则塑性压力计算方法,并利用弹性应力分析设计准则对封头在许用压力作用下的强度校核。对某工业封头的塑性压力及其许用压力算例分析表明,比率塑性功曲率峰值确定RPWC准则塑性压力具有唯一性,克服了两倍弹性斜率准则需凭经验选择变形参数的缺点;许用压力作用下的封头强度满足弹性应力分析设计准则。基于RPWC准则的方法是板翅式换热器正交接管封头塑性压力计算的有效方法。     

接管形式对板翅式换热器封头极限压力的影响

利用非线性有限元法计算了五种接管形式板翅式换热器封头的极限内压,比较了极限内压与尺寸参数的关系.     

板翅式换热器封头许用接管外载荷计算方法及应用

分析了板翅式换热器封头接管外载荷产生的原因和进行许用接管载荷计算的必要性。通过对组合极限接管载荷分量相互关系的分析,提出了接管载荷强度验算简化公式和以壳结构有限元应力分析为基础的许用接管载荷计算方法。以某封头为例,分析了接管载荷对封头强度的影响规律,给出了许用接管载荷计算过程和结果。通过对许用接管载荷计算方法及算例的分析表明,提出的方法是可行的,可有效解决封头接管载荷强度设计问题。     

不同接管形式板翅式换热器封头有限元分析

利用弹性有限元法计算了五种接管形式板翅式换热器封头在内压作用下的结构应力,分析了各种接管形式封头的应力分布情况,指出了各种结构的危险部位。     

板翅式换热器接管封头连接部位开裂探讨

本文采用有限单元法对合成氨装置空分工段引进的切换式换热器上封头和接管连接部位进行应力分析、疲劳计算。经过计算发现该部位，如果只校核单个设备，强度无问题，但由于3个设备捆在一起引起附加应力，使其疲劳寿命缩短。     

板翅式换热器封头应变试验及塑性压力研究

针对板翅式换热器封头强度设计问题,采用有限元法及电测法对内压作用下的正交接管封头进行了研究,给出了比率塑性功曲率(RPWC)准则、塑性功曲率(PWC)准则、零曲率(ZC)准则的塑性压力确定方法。研究结果表明:试验测试及有限元分析结果的一致性验证了有限元建模方法的正确性;3种准则塑性压力计算结果验证了几何尺寸参数对塑形压力的影响;RPWC准则塑性压力判定方法相对PWC准则和ZC准则更具简便直观;给出的封头RPWC准则塑性压力拟合公式具有合理性,为封头设计压力计算和尺寸参数选择提供了有益参考。     

板翅式换热器封头强度的分析设计研究

采用塑性功曲率（plastic work curvature,PWC）准则和非线性有限元技术相结合的直接法计算了工业封头产品的塑性压力和塑性接管载荷,并将其与其他方法的计算结果进行了比较。分析结果表明,PWC准则塑性压力在理想塑性分析条件下与Cloud-Rodabaugh极限压力和ASME极限压力很接近;PWC准则塑性载荷以总塑性功作为结构整体塑性失效的全局指标,其应变硬化分析条件下的结果能反映材料应变硬化对封头强度的强化效果,克服了TES（twice elastic slope）准则需凭经验选择变形参数的缺点;直接法避免了弹性应力分类的困难,方法简便。研究表明,基于PWC准则的直接法是解决板翅式换热器封头这种复杂结构分析设计问题的有效方法。     

某换热器接管封头强度分析

换热器通过大量的接管与外界相连,以达到热交换的目的。这其中包括管程的进出口接管和壳程的进出口接管,接管开孔的大小将直接影响换热器筒体的力学性能,有可能对设备安全性能产生重要影响。接管受到的内外压力越复杂,越大,将对换热器筒体产生重要影响。由于接管内通常流动相同温度的流体,外表面也有保温措施,所以热应力在接管开孔处一般可以忽略。本文选取了壳程出口端开孔接管进行力学分析,研究接管对换热器筒体的影响。     

基于能量准则的板翅式换热器封头安定性研究

针对板翅式换热器封头在工作介质压力周期性变动下的失效问题,开展了循环内压作用下的封头结构安定性分析.建立一种基于孙阳能量判定准则的安定性分析建模及计算方法,并与厚壁圆筒安定解析解进行了比较分析,结果表明安定性分析能量法的合理性和有效性.针对不同开孔率下的安定载荷边界曲线的变化规律,拟合了安定性下限载荷计算公式,为板翅式换热器带接管-封头工程设计和安定性分析提供有益参考.     

板翅式换热器

前言随着科学技术的不断发展,要求有一种紧凑、轻巧而效率高的换热器,先后设计出板式换热器、螺旋板式换热器以及板翅式换热器等。它们都是紧凑而效率高的换热设备。尤其是板翅式换热器,是目前世界上效率最高的换热器。其优点如下; 1.传热效率高板翅式换热器在强制对流空气的传热系数是30～     

接管形式对容器极限载荷的影响

本文对接管横向弯矩和纵向弯矩作用下的不同接管形式的圆柱壳开孔—接管结构进行试验研究和三维非线性有限元分析,并进行极限载荷的分析比较研究。结果表明：在相同极限载荷确定准则下,有限元计算极限载荷值比试验极限载荷值要大;在承受相同的接管外载荷下,具有内侧填焊缝的内伸接管结构比普通齐平式焊缝结构的极限载荷值大。因此在开孔—接管结构设计中,具有内侧填角焊缝的内伸接管结构是一种值得应用的结构。     

内压斜接管结构塑性极限载荷的研究

对30°、45°、60°三台斜接管容器在内压作用下的塑性变形特征、塑性极限载荷进行试验及非线性有限元数值研究.结果提供三台试验设备塑性变形的规律,在内压作用下截交区发生明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横截面发生径向鼓胀,接管与筒体截交角θ增大;危险位置出现在结构纵向截面的锐角侧;在相同结构尺寸下,结构的塑性极限载荷随θ增大而增大;同时提供三台试验设备塑性极限载荷的数值,为分析设计提供参考及依据.     

板翅式换热器的实验研究

前言板翅式换热器是一种新型高效的换热设备,近年来已广泛应用在制氧、石油化工、航空、造船及原子能等工业中。目前我国几家工厂采用的制造方法,都是熔盐浴钎焊,这种方法比较成熟,较能保证产品质量。但由于设备投资大,制造工艺较复杂,因此在中小型工厂中不易推广使用,也不能用来钎焊钢制板翅式换热器。为了寻找较简便的制造方法,我们对不针焊板翅连接方法及其传热性能,作了一些     

面向复杂工况的板翅式换热器封头与翅片性能协调设计

现有板翅式换热器往往需要在80%～110%的变工况环境下运行,其自身需要有一定变工况适应能力。提出了面向复杂工况的板翅式换热器封头与翅片性能协调设计方法。构建了新型区域分流封头和微凸翅片结构,通过CFD仿真分析获取了多工况下区域分流封头出口流速分布,建立了翅片结构参数与换热性能的Kriging近似模型,通过梯度优化算法进行翅片结构参数优化设计,得到了多工况下微凸翅片最佳结构尺寸,实现了封头与翅片的协调设计。     

板翅式换热器的研究进展

介绍了板翅式换热器在翅片表面特性、传热与流动特性及换热器封头内部构造对换热器综合性能影响等方面的研究现状。指出C FD技术实现周期短、成本低,且可利用其可视化技术反映通道中流体速度场、温度场的分布,但其还需以实验研究为基础,结合理论分析,将三者有机结合起来,才能达到理想的效果。     

板翅式换热器的传热特性研究

运用ANSYS软件中的FLOTRAN模块,对板翅式换热器中的锯齿形翅片的湍流流动和传热特性进行了模拟仿真.并对模拟结果进行分析,证明与理论吻合较好,说明运用FLOTRAN来分析板翅式换热器传热特性是简便、直观的方法,并对以后的板翅式换热器设计及优化提供了参考.     

联合静载荷下椭圆封头接管结构的强度校核新方法

依据俄罗斯压力容器国家标准--ГOCT P 52857-2007,对承受压力载荷、接管轴向力和接管弯矩载荷的椭圆封头中心部位开孔结构进行联合载荷下的强度校核计算。此外,运用ANSYS软件对该结构进行了有限元分析。通过比较和分析,验证了该规范所述联合载荷下的强度校核方法简单安全可靠,在实际工程中可广泛借鉴和使用。     

高压加热器球壳接管极限载荷的有限元分析

利用有限元法,对某电厂一台高压加热器的球壳接管结构进行了极限载荷分析。采用理想弹塑性材料模型,基于小变形假设,通过弹塑性增量有限元分析,得到了球壳接管结构的塑性极限载荷。最后,根据JB4732标准对该结构进行评定。结果表明,该球壳接管结构满足强度要求。     

碟形封头与筒体连接结构的极限载荷分析

对某内压作用下薄壁容器的碟形封头与筒体连接结构进行了非线性有限元分析,采用了Newton-Raphson算法,得出了最危险点的载荷-位移曲线,进而通过两倍弹性斜率法得到了该结构的极限载荷值。采用正交设计法,研究了封头的壁厚、筒体的壁厚及封头的转角半径对连接结构极限载荷的影响。研究结果表明结构的最大应力位于碟形封头过渡区,对极限载荷的影响由大到小依次为封头壁厚、筒体壁厚以及封头的转角半径,为今后进一步的优化设计提供了依据。