波纹管换热器管板强度计算方法

在波纹管换热器管板的设计中,一般都是将波纹管简化为相应规格的光管来进行设计计算的。然而波纹管不同于光管,波纹管的轴向刚度比光管的轴向刚度小得多,造成其对管板的支撑与光管有明显不同,最终波纹管换热器管板的设计计算结果存在着很大的不确定性。本文通过等刚度当量折算,获得将波纹管转化为虚拟直管的方法,最终将虚拟直管的几何参数输入到过程设备设计计算软件SW6-1998中进行管板的强度计算,较好地奠定了一套针对波纹管换热器管板强度计算的工程方法。     

扭曲管换热器管板的有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS,对扭曲管换热器的管板在三种工况下的应力进行计算,分析了扭曲管轴向刚度削弱系数对管板应力强度及扭曲管轴向应力的影响。结果表明,扭曲管的轴向变形补偿能力优于普通直管,可以降低在温差载荷作用下管板中的应力,但会提高压力作用下的管板应力。在压力载荷作用下,扭曲管上的平均应力大小与普通直管差别不大,但扭曲管的轴向应力在管子横截面上的分布不均匀,局部的轴向应力远远高于平均应力水平,因此扭曲管抗疲劳和应力腐蚀开裂的能力不如直管。不同厚度的管板受扭曲管管束轴向刚度的影响不同,当管板厚度较小时,扭曲管管束轴向刚度的影响较大。     

波节管与光管对薄管板换热器管板影响的比较

利用ANSYS有限元分析软件,建立了薄管板波节管式换热器和普通光管薄管板换热器的三维模型,对其在正常运行工况时的管板进行应力和应变的分析比较,得到两种换热器的位移曲线图和Mise应力曲线图,对仅受壳程压力与仅受管程压力时,换热管对管板应力分布的影响进行分析比较。结果表明波节管可以缓解管板的变形及应力,同时,薄管板波节管式换热器管板厚度计算方法可用普通光管换热器的管板计算方法替代,为此类换热器管板厚度设计计算方法提供了依据。     

波纹管换热器管板的设计计算与强度校核

利用有限元方法进行波纹管分析讨论波纹管换热器管板计算,给出了波纹管换热器管板强度计算方法,即将波纹管换热管进行等刚度折算为同直径(外径)的光管,通过对折算前后两种计算结果的对比分析发现,本文采用的计算方法,不仅更为全面,且更便于实际操作和工程应用。     

高压给水加热器厚管板的有限元分析(二)--考虑管箱、壳体和换热管影响的管板强度分析

建立了考虑管箱、壳体和换热管影响的管板结构分析有限元实体模型,按照应力分析标准JB4732—1998分析了管板在包括开工、正常工作和停车过程中可能出现的七种瞬态和稳态操作工况下的强度状况。分析结果表明此管板的危险工况不是发生在正常操作工况下,而是发生在可能出现的壳程压力先停的瞬态工况下。本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。     

换热器管子-管板焊缝的射线检测

介绍了在换热器制造过程中，应用射线检测技术，对管子与管板连接焊缝进行检测，控制管子与管板连接焊缝的质量，降低管口泄漏率，进而提高换热器总体质量。阐述了管子-管板焊缝检测中存在的问题，提出了解决的方法和改进措施以及有关部门制定相关标准和规范的必要性。     

换热器管与管板连接的工艺对比

介绍了机械、橡胶、液压以及爆炸等胀管新工艺各自的原理和特点,着重对这几种胀接工艺的性能进行了比较,为实际生产选择合理的胀管工艺提供指导.     

高参数换热器管板热应力分析模型的研究

常规的管板设计方法是用等效无孔实心板来代替多孔管板,采用比较简单的公式、曲线、图表进行设计计算,但是这些计算无法准确考虑管板温度差引起的热应力。目前常用有限元方法,通过施加温度载荷和对流载荷计算得到管板的温度场,进而求出管板的温差应力,但计算结果的准确性一直是许多研究者关注的问题。采用有限元方法,以U型管式换热器管板为例,分别按给定管板表面温度、给定流体温度和管板表面传热膜系数、包含温度场在内的流固耦合三种分析模型计算得到管板的温度场,进而对比分析了不同模型对管板热应力计算结果的影响。研究结果为管板强度的精确设计提供了借鉴。     

管壳式换热器温度载荷下的强度研究

对一个管壳式换热器进行温度和压力载荷作用下的有限元强度分析 ,并对这两种载荷作用下的结构应力响应做分类研究 ,然后对结构进行改进 ,作同样的分析。比较这些结果 ,得出考虑温度载荷作用下的换热器强度校核的规律和结构设计的特点     

非对称管壳式换热器的三维有限元结构分析

为研究非对称管壳式换热器的结构受力情况,建立了其合理的三维有限元模型。先分析了结构部分的温度场,发现其各个部分存在较大的温度差,可能产生较高的温差应力;再补充其它载荷边界条件进行计算,得到结构的位移和应力。总结了结构主要部位的受力特点和规律,对其进行了强度校核,发现结果同对称换热器结构的受力有相似之处,同时还对未来的结构改进提出意见。     

端焊式套管换热器的强度计算及稳定性校核

运用材料力学理论,给出了端焊式套管换热器的计算方法,包括考虑热应力时内管、外管的轴向应力计算。根据应力性质,确定了轴向应力的强度及稳定性控制条件,并通过有限元算例验证了理论公式的正确性。     

高温热管换热器的研究与工业应用

介绍了以液态金属热管技术为代表的高温热管换热器的研究与工业应用。研究内容涉及液态金属热管传热性能及其传热极限的研究、高温热管换热器整体传热特性及效率的试验研究、液态金属热管工业应用安全性的研究、低合金钢－液态金属热管相容性的研究、高温热管换热器的模拟优化研究。基于理论及实验研究基础，高浊热管换热器得以在工业领域应用，介绍了高温热管热风炉与高温热管取热器的工业应用实例。     

苯乙烯装置中的高温换热器设计

苯乙烯装置的中间换热器在800℃以上高温下工作，介绍了引进设备的选材和结构设计，分析了引进设备结构上的缺点，同时说明国产设备在结构设计上所做的改进，提高了换热效率，简化了制造工艺，并增加了设备的整体安全性。     

Φ3600、2538 m2换热器的制造

介绍了大直径立式换热器的制造过程,主要包括管板拼接、加工的工艺要求以及管板与筒体焊接要求;同时对方形人孔的制作及其与筒体的焊接防变形等采取了一定的措施,对管板上端面平面度的要求采取了特殊的加工工艺及检验方法。     

微型换热器瞬态传热分析

以用于芯片冷却的微型换热器为研究对象,建立三维仿真模型,分析其在热负荷按指数型和周期型变化情况下的瞬态传热.根据获得的换热器温度场、温度梯度和热应力分布,比较了纯铜和氮化硅复合物两种材质对换热器的散热性能,结果表明:铜优良的导热性能使得铜换热器在稳态工况下散热性能优于复合材质换热器,但瞬态分析显示,氮氧化硅复合物在结构...     

换热器板翅结构数值模拟及强度设计准则修正

传统的紧凑型换热器设计中隔板与翅片的强度设计准则的不合理性在于过于保守,使得计算厚度值偏大.通过全参数化的有限元数值模拟,获得了一系列数据,分析了翅片和隔板中应力与结构参数的关系,结果表明翅片和隔板中应力值较原经验公式的计算值小,尤其是隔板中的应力与原公式的规律也存在明显差别.利用数据拟合技术,获得了翅片和隔板应力新的工程计算表达式,是对现有板翅结构设计规范的有效补充.     

温度应力对环式换热器壳程密封结构的影响

通过极限情况下分程箱套筒与管箱筒体之间的温度应力的计算,证明温度应力对H-H型螺纹锁紧环式换热器壳程密封结构有着极大的影响,明确了对温度应力的校核在今后设计中的重要性。