管壳式换热器振动的诊断及预测

根据 Lever 与 Weaver 的“流管”模型,本文利用非稳态流理论及复数解法,求解换热管的振动方程,可以确定换热器管束发生流体弹性振动时的临界流速。以质量阻尼与对比流速为参数作出的稳定区图,可用来诊断并预测管壳式换热器的振动。     

管壳式换热器管束振动失效研究

某管壳式换热器在使用过程中出现管束泄漏和断裂。通过对管材样品采用化学成分分析、金相组织分析、室温拉伸实验、形貌观察等方式研究了该型号换热器失效的原因。另外,根据该换热器的设计工况,针对其换热管振动时的机理,对换热管振动做了详细的分析。同时对振动机理的研究发现:该换热器的工况处在流体弹性不稳定区域,流体弹性不稳定性使管束发生振动,在交变应力的作用下使管束发生疲劳破坏。     

管壳式换热器的优化设计

本研究从最佳经济效益的角度出发，首先考虑了管壳式换热器的现状，然后依据这些现状，提出了可行性的优化设计流程，最后结合具体应用实例，分析设计与优化结果。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器的优化设计,由于我含的设计参数较多,难度较大,为此需要寻找一种简单可靠的方法。本文将换热器年净收益最大原则,导出了管壳式换热器最佳传热效率的计算式,进而求出最佳传热量、最佳传热单元数,最佳的热面积等参数。     

管壳式与板式换热器的分析比较

本文简单介绍管壳式换热器与板式换热器的结构，并对管壳式换热器与板式换热器进行了较详细地分析比较。     

管壳式换热器流动特性仿真模拟及结构优化

运用SoliWorks中的流体仿真模拟插件Cosmosfloworks对管壳式换热器的流动特性进行仿真模拟,对管壳式换热器的管束腐蚀情况进行研究.首先通过sofidWorks对管壳式换热器进行实体建模,然后结合流体仿真模拟插件Cosmosfloworks完成流体仿真计算,最后得出导致腐蚀的原因并提出管壳式换热器的结构优化方案.     

管壳式换热器失效分析、预防及在线检测

管壳式换热器由于结构的复杂性和使用工况的多样性,常引发多种形式的失效。本文阐述了管壳式换热器常见的失效形式,分析了各种失效的原因,详细说明了预防措施,并介绍了管壳式换热器失效的在线检测方法,为壳式换热器的设计、制造和使用可提供有益借鉴。     

核级管壳式换热器管束流致振动的TEMA标准分析方法

换热器广泛应用于核电厂传热过程,其中折流板管壳式换热器是最常见的一种。但是,这类换热器的传热管束易发生流体诱导振动,造成设备破坏。针对核级管壳式换热器的实际运行工况,依据TEMA标准,探讨了卡门旋涡、紊流抖动、流体弹性不稳定、声振动流致振动的分析方法,对防止管束流致振动破坏提出了解决办法。     

管壳式换热器试压工装

阐述了钩圈浮头式换热器、浮头管板廉作法兰浮头式换热器、浮头式换热器管束和管板非兼作法兰U形管式换热器管束的试压工装设计思路，并提出了详细的试压方案。     

绕管式换热器管束模态试验

通过建立绕管式换热器模态试验测试系统,研究缠绕管的固有振动特性.根据缠绕管的几何特性不同,将缠绕管划分为曲管与绕管.在同一测试位置,曲管两方向上的固有频率接近,阻尼比总体上分布在1.1％附近.靠近收口段的绕管固有频率远大于中间绕管区域,并且在各测点位置,径向的固有频率均略大于轴向的固有频率,表明绕管沿换热器轴线方向更易...     

管壳式热交换器结垢故障虚拟感知方法

随着核电、石油化工等行业需求的增长以及工艺复杂程度的提升,其关键设备状态的安全监测缺少直接、实时、在线的监测手段,难以实现故障的准确诊断与预警。本文选取石化和核电行业关键设备管壳式热交换器作为研究对象,通过分析热交换器换热管外结垢机理及对换热性能影响,应用总传热系数建立换热效率、传热平均温差与结垢厚度间的表征关系,提出了一种管壳式热交换器结垢故障虚拟感知方法,利用热交换器的温度、压力、流量等高精度、易获取运行数据,实现热交换器结垢厚度在线准确感知。最后,通过在热态功能试验台架回路上采用高压容器试验件开展了测试验证。结果表明,基于总传热系数的热交换器结垢虚拟感知模型能够在30%误差范围内实现在管径2.2%以上的垢层厚度监测。     

基于CFX对管式换热器在烟气余热回收中的改进

通过对换热器结构特点的分析,提出在换热管外壁添加圆形翅片以此来提高管式空气换热器的余热回收。利用CFX软件模拟分析新型换热器的传热特性,通过分析翅片厚度、翅片间距、翅片高度得出,翅片厚度为0.8mm、翅片间距为3mm、翅片高度为12.5mm,换热器的换热性能最佳。     

Dynamic characteristics analysis and vibration experiment of Upper-time of Flight Counter (U-ToFC)

The dynamic characteristic parameters of Up-time of Flight Counter (U-ToFC) are important for research of structure optimization and reliability. However, the current simulation is performed based on homogenous material and simplified constraint model, the correct and reliability of results are difficult to be guaranteed. The finite element method based on identification of material parameters is proposed for this investigation on dynamic analysis, simulation and vibration experiment of the U-ToFC. The structure of the U-ToFC is complicated. Its’ outside is made of aluminum alloy and inside contains electronic components such as capacitors, resistors, inductors, and integrated circuits. The accurate material parameters of model are identified difficultly. Hence, the parameters identification tests are performed to obtain the material parameters of this structure. On the basis of the above parameters, the experiment and FEA are conducted to the U-ToFC. In terms of the flight acceptance test level, and two kinds of joints condition between the U-ToFC and fixture are considered. The natural frequencies, vibration shapes and the response of the power spectral density of the U-ToFC are obtained. The results show simulation which is based on parameters identification is similar with vibration experiment in natural frequencies and responses. The errors are less than 10% . The vibration modes of simulation and experiment are consistent. The paper provides a more reliable computing method for the dynamic characteristic analysis of large complicated structure.     

关于TEMA标准《流体诱发振动》若干问题的讨论(二)

笔者在使用TEMA标准的过程中,结合所进行的部分科研工作,对标准中六个方面的问题提出了一些看法,以期更多的设计者今后在作换热器振动分析时,能关注并进一步探讨这些问题。     

关于TEMA标准《流体诱发振动》若干问题的讨论(一)

笔者在使用TEMA标准的过程中 ,结合所进行的部分科研工作 ,对标准中六个方面的问题提出了一些看法 ,以期更多的设计者今后在做换热器振动分析时 ,能共同关注并进一步探讨这些问题     

高效节能钢带式果蔬绿色干燥装备翅片管换热器的传热计算

翅片管换热器是高效节能钢带式果蔬绿色干燥装备的供热装置,通过对翅片管换热器的翅化比、对流换热系数、传热系数及阻力的计算,得到了翅片管换热器的压降及翅片管的管数,计算结果表明翅片管换热器换热能力强,传热系数高。     

精密光电测试转台热特性仿真分析

本精密光电测试转台用于高精度星敏感器的地面标定检测系统,其置于地面模拟空间环境中,要求其在恶劣的模拟空间环境中具有极高的精度.为了研究精密转台在模拟的空间高、低温真空环境中的变形特点及工作精度,首先分析了转台所处的高、低温真空环境的特点,给出了转台在高、低温真空环境中的主要传热途径,然后合理地选择了转台材料并设计了转台的机械结构,最后应用ANSYS有限元分析软件对转台做了热-结构耦合仿真分析.通过仿真分析,得到了转台在两个极限温度(-60℃和90℃)环境中达到热平衡时的温度变化特性和整体变形量,进而得出了变形对转台在高、低温真空环境中精度的影响.结合对转台的使用精度要求,对转台进行了结构优化设计,最终使转台达到了所需要的工作精度要求.     

用于独立新风换气机的膜式全热换热器研究进展

利用独立新风换气机回收空气余热是一种重要的建筑节能技术。膜式全热换热器具有节能、高效、结构简单等优点,已被用作新风换气机的核心部件。本文首先介绍了膜式全热换热器的特点,然后综述了芯体材料、芯体结构、传递模型、强化传热和应用等方面的国内外研究进展,最后对其研究和发展前景提出了展望。     

管壳式换热器管束的约束条件对振动固有频率的影响

本文采用有限元方法,分析了管壳式换热器的换热管及管束的约束对其振动固有频率的影响。通过对比分析不同管板厚度下,单个换热管前三阶固有频率的变化特性,发现换热管的固有频率随着管板厚度的增加逐渐增加。分析了GB151-1999中给出的管束的振动特性,发现管束的固有频率在解析解频率附近范围内存在较多频率。因此,在计算换热管束振动特性时,为了获得较为精确的结果,采用有限元方法计算是有必要的。