固定管板式换热器的温差热应力数值分析

建立由管板、壳体和换热管组成的有限元分析简化模型,利用通过CFD数值模拟得到的各个相应壁面温度数据拟合而成的温度-距离函数关系式,在ANSYS软件中对固定管板式换热器的换热管、壳体和管板表面加栽进行结构热分析,得到了温度分布模型。还将所得的节点温度作为热载荷加栽到结构时应点上计算换热器的整体温差热应力,着重分析管板与管子及壳体连接处附近的热应力分布,并给出了沿管板径向和厚度方向上的热应力变化曲线。     

固定管板式换热器管板的热结构耦合分析

管壳式换热器是石油化学工业中最常见的设备。而管板的合理设计对提高固定管板式换热器的安全性、节约材料、降低制造成本具有重要意义。文章采用有限元分析软件ANSYS对在内压和热应力共同作用下的某管板结构进行了热结构耦合分析,与仅进行机械应力分析的应力强度分布进行了对比,结果表明:这种温差应力将与管壳程流体压力造成的机械应力叠加且在应力较高时则会在固定管板式换热器的不同部位造成不同形式的失效。     

大型管壳式换热器管-管板连接的可靠性措施

从材料性能、管孔的结构及加工要求、管与管板的连接形式等影响换热器管与管板连接接头强度的因素出发 ,结合乙烯大型换热器E EA12 3F的制造提出了管与管板连接接头的可靠性措施     

固定管板换热器非均匀布管结构应力分析

某项目中固定管板式换热器的管板仅上半部分布管,下部分筒体未布管区有较大开孔,且筒体上设计有膨胀节。采用ANSYS软件对设备整体进行分析计算,对比分析了此类结构有无膨胀节的区别,并对该结构进行改进以满足工艺要求。根据JB/T 4732—1995(2005年确认)《钢制压力容器—分析设计标准》对设备进行强度和热应力评定,并为该类型非均匀布管式换热器的设计提供参考。     

大型固定管板式换热器管板稳态温度场及热应力场分析

采用有限元分析软件ANSYS,对某大型固定管板式换热器管板的稳态温度场和热应力场进行了三维有限元分析。采用APDL语言建立了包括管箱、筒体和2433根换热管在内的四分之一管板的参数化模型。分析了对流边界条件下管板的温度场和相应的热应力场,提出并论证了温度场和热应力场迭代计算的必要性,得到了该边界条件下管板温度场和热应力场的分布规律。     

管壳式换热器蒸汽进口结构的改进

板壳式换热器蒸汽进口离管板太近,蒸汽容易直接冲击换热管与管板焊接处,造成局部热应力过大,导致换热管与管板焊接处撕裂。在无法改变管口位置的情况下,可以通过加焊夹套的方法来解决这个问题。     

管板换热器焊接工艺评定分析

管板换热器需要用大量的角焊缝进行连接,通过对该焊接方式的试件制备、试件检验方法和重新评定的要求进行探讨,对管板换热器的焊接工艺评定进行了比较系统的分析和介绍,为管板换热器的制造和监督检验提供了依据和参考。     

新型缠绕管式换热器管板与换热管连接接头的研制

分析总结了换热器管板与换热管的连接方式和特点以及内孔焊的优缺点,确定了单股流缠绕管式换热器在低温高压工况下管板和换热管最佳的连接方式,为单股流、多股流缠绕管式换热器在其他特殊工况下管板与换热管的连接方式和焊接方式提供制造经验和参考。     

固定管板式换热器管板的计算机辅助设计

就固定管板式换热器管板厚度的计算机辅助设计及 k值进行了分析论述     

换热管中心距增大后对管板计算厚度的修正

比照GB 150标准中有关开孔削弱系数的计算公式,分析论证了换热器管板强度削弱系数与换热管中心距之间的相互关系,推导得出了管板计算厚度修正式和修正系数的计算方法,通过实例说明了对管板计算厚度进行修正的意义。提出了GB 151换热器标准中增加"当换热管中心距增大后,允许对管板计算厚度进行修正"的建议。     

新型悬挂式管板焊机机头研制

悬挂式管板焊机在大直径换热器的制造和维修上具有很大优势．但目前国产悬挂式焊机技术与国外相比还有一定差距。为解决焊机机头悬挂使用条件下焊枪精确定位与调整、机头轻量化等技术难题,开发了一种新型悬挂式管板焊机。该焊机采用胀管器胀管定位方式以及新型的焊枪轴向、径向调整结构,具有结构紧凑、功能完善、工作可靠和焊接质量好等特点。该焊机机头已经产品化并规范应用。     

关于TEMA管板校核计算方法的研究

管板是管壳式换热器中最重要也是最复杂的承压元件。对管板校核计算的基本理论以及所考虑的相关问题进行了阐述。对TEMA管板计算的流程进行了说明,并对计算中一些参数的定义和选取进行了深入的讨论,这对于正确理解和应用TEMA管板校核计算具有重要的意义。     

固定管板式换热器耦合场有限元分析

对一固定管板式换热器采用APDL语言三维整体建模,通过ANSYS有限元法模拟稳态温度场与热应力场,并结合压力载荷分析了在耦合场作用下管板和管板周边结构的应力分布以及换热管拉脱力的大小,最后进行了强度校核,得到几种路径上的应力变化规律。     

双管板换热器胀接装配工艺的试验研究

本文通过双管板换热器典型结构的胀管工艺试验研究,并选择合理的装配顺序,保证了管板的胀接强度及两层管板管孔的同心度和平行度,对类似设备的制造质量控制有着重要的参考价值。     

半球形管箱高压U形管换热器管板的强度计算

对一台半球形管箱的高压U形管换热器的管板进行强度计算,该管板与管箱、壳程筒体之间的连接方式不属于GB/T 151-2014标准中列出的结构,不能直接选用该标准中的连接方式计算管板的厚度。根据管板所承受的载荷和受力情况,提出了两种计算方法计算了管板的厚度,并根据换热管中心距对管板计算厚度进行修正。因为两种计算结果比较接近,故认为所采用的计算方法是可行的。鉴于该换热器的管箱是半球形封头,而在第2种方法中将管板当作平盖计算时,现有的设计标准中均没有给出与半球形封头连接的平盖的计算方法,于是先按与圆筒连接的平盖的计算方法进行计算,然后采用ANSYS软件进行有限元应力分析,对计算结果加以验证,验证结果表明所采用的计算方法基本正确的,可用于工程设计。     

固定管板式换热器有限元分析及应力评定

利用有限元分析软件ANSYS,对某固定管板式换热器在机械载荷和温度载荷共同作用下的应力强度进行分析,并对其危险截面作应力评定和强度校核。指出换热器应力分析应包括不同危险工况,并对不同危险部位进行分析与评定,这样才能保证其安全可靠地运行。     

油浆蒸汽发生器管板裂纹成因分析

利用失效分析的方法，对沧州炼油厂重油催化油浆蒸汽发生器管板裂纹的形成进行分析，并提出预防措施。     

带膨胀节双管板换热器的设计问题及处理方法

介绍了带膨胀节的双管板液氯汽化器由于设计疏忽所产生的问题及在制造过程中的处理方法。     

印刷烘干用热泵系统的管板式回热装置设计及性能分析

介绍了一种回热式空气能热泵系统,其回热装置采用管板式结构,在回收利用废气余热的同时避免了废气中墨料杂质和水蒸气对新风的污染。CFD数值模拟了新/回风在回热装置中的流动换热过程,结果显示:新风管道沿程压降和表面换热系数基本保持恒定,回热装置稳定连续工作;新/回风出口温度随环境温度线性变化,回风入口温度变化则会整体改变出口温度变化幅度。极端环境温度-20℃时,新风通过回热装置预热后温度可达272.7K以上,可保证热泵系统的正常工作。热泵系统COP计算结果显示:回热装置大幅提升了印刷烘干用热泵系统的COP值。对应热风烘干最优工作温度50℃,此时热泵COP值在2.81～7.94。     

中高压容器之管板与筒体法兰静密封泄漏修复方案及效果

分析了氨合成净化装置的中变废热锅炉管板封头法兰和三合一塔冷却器下法兰密封失效的原因;提出了针对泄漏法兰密封面的修复方案、技术要求以及回装技术要点。结果表明,设备回装后,泄漏问题消除,装置运行稳定。