高压换热器U型换热管变形规律仿真分析

针对目前国内外U型管、壳式高压换热器管束在弯曲部分变形量大的问题,研究管、壳式高压换热器中U型换热管的变形分布规律。通过有限单元法的静力学理论分析并建立三维几何模型进行ANSYS仿真模拟计算。结果表明:管板与折流板之间、折流板与折流板之间的变形量比较小,中间变形量较大;靠近弯曲部分的折流板附近换热管的变形量指向弯曲部分呈类指数型增长;在整个U型换热管中,弯曲部位是变形量最大的部分,且变形量呈指数型增长。以上变形规律与工程实际相符合,特别是靠近弯曲部分及弯曲部分的变形量很大,已经影响到换热管的质量和使用寿命,建议在管束弯曲部分做有效支撑,防止管束弯曲部分的大变形,这对延长U换热管及其管束的使用寿命具有重要的意义。