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复合板固定管板热交换器设计中的几点探讨
1
作者 张小平 唐彦平 刘潇博 《石油化工设备》 2024年第1期53-56,共4页
复合板固定管板热交换器兼具高强度和耐腐蚀优点,在诸多行业中得到广泛应用。对复合板固定管板热交换器设计中的若干问题,如涉及复合管板相关事项、计算输入的简化及管孔结构的选择等进行了分析和探讨,论证了换热管承受轴向压应力时爆... 复合板固定管板热交换器兼具高强度和耐腐蚀优点,在诸多行业中得到广泛应用。对复合板固定管板热交换器设计中的若干问题,如涉及复合管板相关事项、计算输入的简化及管孔结构的选择等进行了分析和探讨,论证了换热管承受轴向压应力时爆炸复合管板应用的可行性,点明了复合管板与换热管焊接连接拉脱应力计算中材料许用应力的取值误区,给出了SW6软件中壳程复层厚度的简化输入方式,阐明了复合管板与换热管连接方式的选择细节。可为复合板固定管板热交换器的设计提供有益参考。 展开更多
关键词 热交换器 复合板 固定管板 管孔 拉脱应力
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基于数字化设计平台的固定管板换热器三维参数化设计
2
作者 吴量 任超 樊新宇 《中国特种设备安全》 2024年第3期50-53,79,共5页
本文介绍了基于数字化设计平台的固定管板换热器三维参数化设计程序开发及工程应用情况。数字化设计平台通过数据传递与数据链建设,实现正向设计和数据共享,旨在提高压力容器设计质量和效率,并实现压力容器全寿命周期的协同管理。参数... 本文介绍了基于数字化设计平台的固定管板换热器三维参数化设计程序开发及工程应用情况。数字化设计平台通过数据传递与数据链建设,实现正向设计和数据共享,旨在提高压力容器设计质量和效率,并实现压力容器全寿命周期的协同管理。参数化设计通过将设备的计算逻辑、设计方法和标准文件等建立程序关联,通过自主开发的相关子程序,实现从工艺数据到三维模型、三维模型到图纸的智能化设计。本文以固定管板换热器为例,分析了基于数字化设计平台的三维参数化设计的基本思路,明确了基于数字化设计平台的三维参数化设计对于压力容器智能化设计及数字化转型的有效性和良好应用效果。本文对压力容器智能化设计和数字化转型提供一定参考。 展开更多
关键词 数字化设计 三维参数化设计 压力容器 固定管板换热器
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双金属复合换热管与固定管板换热器整体热处理工艺 被引量：1
3
作者 高成龙 李宪爽 +3 位作者 赵卫君 杨红权 张松 徐祥久 《压力容器》 北大核心 2023年第11期75-80,共6页
为研究双金属复合换热管与固定管板产品管束整体热处理工艺及其技术难点。首先,通过计算壳体与换热管在50℃和100℃温差下的温差应力,得出结果,升温阶段在500℃以下时,换热管与壳体的温差应≤100℃;降温阶段在400~500℃时,换热管与壳体... 为研究双金属复合换热管与固定管板产品管束整体热处理工艺及其技术难点。首先,通过计算壳体与换热管在50℃和100℃温差下的温差应力,得出结果,升温阶段在500℃以下时,换热管与壳体的温差应≤100℃;降温阶段在400~500℃时,换热管与壳体的温差应≤50℃,在400℃以下时,换热管与壳体的温差应≤100℃。根据试验数据、相关标准及前期产品热处理经验制定了合适的热处理工艺参数。通过沿产品管束圆周方向及其中心位置换热管内部2.5 m深度处布置热电偶,同时在两侧管板外侧及沿壳体长度方向中间位置布置热电偶进行实时测控温度,使产品管束在整个热处理过程中各测温点的温度得到有效的控制,最终成功对该产品管束进行了炉内整体热处理。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 双金属复合换热管 整体热处理 温差应力
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固定管板式换热器管壳间刚度比的计算 被引量：2
4
作者 朱健 李林 《设备管理与维修》 2023年第21期27-29,共3页
对GB/T 151—2014《热交换器》给出的管壳间刚度比计算公式进行推导,给出标准以外的3种壳程型式的筒体刚度计算方法。通过计算实例,说明刚度比对固定管板换热器换热管轴向应力、壳程筒体轴向应力和管端脱力计算结果的影响,验证管壳间刚... 对GB/T 151—2014《热交换器》给出的管壳间刚度比计算公式进行推导,给出标准以外的3种壳程型式的筒体刚度计算方法。通过计算实例,说明刚度比对固定管板换热器换热管轴向应力、壳程筒体轴向应力和管端脱力计算结果的影响,验证管壳间刚度比准确计算的必要性。 展开更多
关键词 固定管板 刚度比 柔度 计算方法
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固定管板式换热器换热管拉脱力不均匀性研究
5
作者 杨洋 樊俊 《化工装备技术》 CAS 2023年第2期4-7,共4页
为了探究固定式管板弯曲变形对换热管拉脱力不均匀性的影响,采用ANSYS软件建立了固定管板式换热器的有限元模型,在管板满足强度要求的前提下,通过改变管程压力分析了换热管轴向力在管板不同弯曲变形程度下的分布规律。结果显示:管板弯... 为了探究固定式管板弯曲变形对换热管拉脱力不均匀性的影响,采用ANSYS软件建立了固定管板式换热器的有限元模型,在管板满足强度要求的前提下,通过改变管程压力分析了换热管轴向力在管板不同弯曲变形程度下的分布规律。结果显示:管板弯曲变形使得管板中心区域管道受压力作用,外围管道受拉力作用,随着弯曲变形程度增加,管道轴向承载不均匀性加剧;管板中心区域管道受压力作用,将引起外围区域换热管的附加拉力,该附加拉力值与管壳程压力引起的拉力值相当,不容忽略。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 换热管 拉脱力 管接头 ANSYS
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固定管板式换热器管板应力分布及结构强度评价研究
6
作者 房玉林 房立飞 邢宾 《中国科技期刊数据库 工业A》 2023年第8期175-178,共4页
本论文以固定管板式换热器为研究对象,通过有限元分析方法对管板的应力分布进行模拟与计算,并进行结构强度评价。选择适当的受力分析方法和材料特性,建立有限元模型,得到管板的应力分布情况。采用应力集中系数和强度安全系数等指标评估... 本论文以固定管板式换热器为研究对象,通过有限元分析方法对管板的应力分布进行模拟与计算,并进行结构强度评价。选择适当的受力分析方法和材料特性,建立有限元模型,得到管板的应力分布情况。采用应力集中系数和强度安全系数等指标评估管板的强度。通过与规范要求对比,对管板的强度进行验证。提出了优化设计建议和安全运行与维护策略,以提高换热器的性能和安全性。本论文对固定管板式换热器的结构强度评价与优化设计提供了有益参考。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 应力分析 结构强度评价 有限元分析
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固定管板换热器管板泄露失效分析 被引量：8
7
作者 宋文明 杨贵荣 +3 位作者 郭志军 马颖 郝远 李健 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期107-113,共7页
固定管板式换热器在运行过程中发生了角焊缝处泄露造成失效,利用光学显微镜、扫描电镜、X衍射以及化学分析等方法对换热管、管板以及焊缝区进行化学成分、显微组织、腐蚀形貌、腐蚀产物进行了分析。结果表明:换热管以及管板等化学成分... 固定管板式换热器在运行过程中发生了角焊缝处泄露造成失效,利用光学显微镜、扫描电镜、X衍射以及化学分析等方法对换热管、管板以及焊缝区进行化学成分、显微组织、腐蚀形貌、腐蚀产物进行了分析。结果表明:换热管以及管板等化学成分符合标准要求,母材及热影响区为铁素体+珠光体,焊缝不同区域出现了马氏体以及贝氏体,裂纹周围管板侧和焊缝区的组织差别较大,焊缝区的应力集中以及壳程介质进入缝隙并在操作工艺条件下浓缩,形成高风险碱应力腐蚀敏感性,最终导致在马氏体或贝氏体含量较高的区域开始萌生裂纹并导致了自焊缝底部开裂向焊缝中心发展的裂纹,进而导致换热器角焊缝泄露。 展开更多
关键词 固定管板换热器 角焊缝 开裂 腐蚀
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基于COMOSWORKS软件的固定管板式换热器应力分析方法 被引量：9
8
作者 王维慧 胡光忠 曾涛 《压力容器》 北大核心 2006年第9期21-24,15,共5页
固定管板式换热器的应力分析具有相当的复杂性。本文将COMOSWORKS有限元分析模块和So1idworks三维建模软件结合,提出了一种进行换热器的应力分析的新方法,并给出了其在固定管板式换热器应力分析中的应用实例,且给出了实现应力分析所涉... 固定管板式换热器的应力分析具有相当的复杂性。本文将COMOSWORKS有限元分析模块和So1idworks三维建模软件结合,提出了一种进行换热器的应力分析的新方法,并给出了其在固定管板式换热器应力分析中的应用实例,且给出了实现应力分析所涉及的主要技术方法和详细步骤。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 应力分析 COMOSWORKS SOLIDWORKS 快速有限元算法
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固定管板换热器参数化设计 被引量：4
9
作者 付平 吴俊飞 +1 位作者 栾德玉 蔡汉明 《青岛大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第3期79-83,共5页
利用AutoLISP语言分析了固定管板换热器的参数化设计方法 ,并应用菜单和对话框技术进行了参数输入。软件的使用大幅提高了设计效率 ,保证了设计质量。
关键词 固定管板换热器 参数化设计 AUTO LISP CAD 菜单 对话框 主视图 俯视图
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固定管板式换热器应力的有限元分析 被引量：10
10
作者 贾慧灵 杜鹏飞 何江峰 《煤矿机械》 北大核心 2009年第12期87-88,共2页
应用ANSYS有限元软件,建立了某固定管板式换热器的结构分析模型,对3种操作工况下换热器的应力场进行了计算,并校核了其中的危险工况。结果表明:受热载荷作用的换热器,最大应力在管板与管箱内壁面的过渡圆角处;"表皮效应"使距... 应用ANSYS有限元软件,建立了某固定管板式换热器的结构分析模型,对3种操作工况下换热器的应力场进行了计算,并校核了其中的危险工况。结果表明:受热载荷作用的换热器,最大应力在管板与管箱内壁面的过渡圆角处;"表皮效应"使距壳程侧2 mm处管板上的应力最大;换热器的各部件安全裕度均大于2,常规设计方法过于保守。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 有限元法 应力分析
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固定管板分析设计软件的开发 被引量：6
11
作者 李永泰 黄金国 《化工设备与管道》 CAS 2005年第3期55-59,共5页
以JB4732标准附录I为基本依据,开发了管板延长部分法兰、管板与壳体法兰贴面焊、平齐焊(或浅嵌入焊)和不带法兰四种结构固定管板设计的计算软件,许用应力可按GB150选取(常规设计),也可JB4732选取(分析设计),并给出计算实例。
关键词 固定管板 软件 弹性基础板 管箱 壳体 换热管束 膨胀节 计算方法 换热器 化工设备
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固定管板式换热器的温差热应力数值分析 被引量：22
12
作者 郭崇志 周洁 《化工机械》 CAS 2009年第1期41-46,共6页
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、壳体和管板表面加载进行结构热分析,得到了温度分布模型... 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、壳体和管板表面加载进行结构热分析,得到了温度分布模型。还将所得的节点温度作为热载荷加载到结构对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。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 温差 热应力 数值分析
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固定管板式换热器管板热应力分析及控制措施 被引量：8
13
作者 于春柳 郑旭东 +2 位作者 任金平 张琪 芦娅妮 《化工机械》 CAS 2019年第2期210-212,共3页
介绍了固定管板式换热器管板设计标准,分析了管板热应力产生机理,寻求减小管板热应力的有效途径,对指导管板设计、优化管板结构及改善换热器性能等具有重要的意义。
关键词 固定管板式换热器 管板设计 热应力分析 控制措施
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固定管板式换热器的温度场数值分析 被引量：12
14
作者 郭崇志 林长青 《化工机械》 CAS 2008年第6期338-344,共7页
在对实际结构进行合理简化的基础上,以影响流动和传热的主要结构建立了某固定管板式换热器温度场数值计算模型,采用分段模拟、整体综合的方法,利用CFD软件Fluent对该换热器在正常操作工况下的流动与传热情况进行了数值模拟,得到了计算... 在对实际结构进行合理简化的基础上,以影响流动和传热的主要结构建立了某固定管板式换热器温度场数值计算模型,采用分段模拟、整体综合的方法,利用CFD软件Fluent对该换热器在正常操作工况下的流动与传热情况进行了数值模拟,得到了计算流道上有关各个构件的壁温场分布,并把主要结构CFD数值计算的结果与实测温度数据进行了对比。结果表明,CFD模拟模型数值分析得到的温度数据与实测数据相符,说明温度场的数值模拟分析方法及其流动条件的假定是符合实际的,计算参数选择是合理可行的。有关固定管板换热器中管束、管板和壳体的温度梯度变化情况的分析表明,尽管在它们的轴向、周向和径向都存在温度梯度,但是温度梯度变化最大的方向是轴向,这意味着轴向将产生最大热应力。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 温度场 温度梯度
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大直径N型固定管板换热器设计 被引量：6
15
作者 谢智刚 王小敏 《石油化工设备技术》 CAS 2013年第4期11-14,5,共4页
文章从设计方法、材料选择、应力分析和结构设计等方面,对大直径N型固定管板换热器的设计进行了分析和论述,重点通过采用有限元应力分析和JB 4732管板分析两种方法,对多种工况下N型固定管板处应力和换热管应力进行了详细的对比,验证了JB... 文章从设计方法、材料选择、应力分析和结构设计等方面,对大直径N型固定管板换热器的设计进行了分析和论述,重点通过采用有限元应力分析和JB 4732管板分析两种方法,对多种工况下N型固定管板处应力和换热管应力进行了详细的对比,验证了JB 4732分析方法不受换热器直径的限制,这为大型化换热器的设计提供了参考。 展开更多
关键词 大型化 N型固定管板换热器 材料选择 有限元应力分析 结构设计
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固定管板应力计算方法在浮头管板和填函管板上的变通应用 被引量：6
16
作者 闫东升 陈昊 《石油化工设备技术》 CAS 2017年第1期21-25,共5页
通过分析浮头管板和固定管板周边的剪力和弯矩的差别与联系,指出对固定管板变通处理后,可以解决浮头管板的计算问题。文章给出了具体的变通方法,并用一工程算例验证了其正确性。在此基础上,按照变通方法解决了文献所提的"对于工程... 通过分析浮头管板和固定管板周边的剪力和弯矩的差别与联系,指出对固定管板变通处理后,可以解决浮头管板的计算问题。文章给出了具体的变通方法,并用一工程算例验证了其正确性。在此基础上,按照变通方法解决了文献所提的"对于工程设计所取管板有效厚度δ(实际)大于GB/T 151所得到的最小管板厚度δ时,如何得到管板和换热管的实际应力"的问题。此外,使用浮头管板的计算方法,对文献所提问题给出了"许用应力折算法"和"压力折算法"等两种计算方法。计算结果表明这两种方法均可用。 展开更多
关键词 浮头式热交换器 固定管板式热交换器 变通应用 管板 许用应力折算法 压力折算法
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单程固定管板式换热器强度设计中平均温度差的计算 被引量：2
17
作者 丁英萍 黄文瀛 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2000年第1期95-100,共6页
为单程固定管板换热器的强度设计 ,推导出冷、热流体沿程积分平均温度计算公式 ,并采用冷、热流体的沿程积分平均温度代替算术平均温度来计算壁温 结果表明 ,用算术平均温度计算的管和壳的壁温差 ,比采用积分平均温度计算的管和壳的壁... 为单程固定管板换热器的强度设计 ,推导出冷、热流体沿程积分平均温度计算公式 ,并采用冷、热流体的沿程积分平均温度代替算术平均温度来计算壁温 结果表明 ,用算术平均温度计算的管和壳的壁温差 ,比采用积分平均温度计算的管和壳的壁温差可能大出几倍至十几倍 因而 。 展开更多
关键词 平均温度 温差应力 单程固定管板式换热器 强度设计
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固定管板换热器整体热处理时产生损伤的原因分析 被引量：1
18
作者 孙以苓 霍洪举 盛展武 《石油化工设备》 CAS 北大核心 1993年第4期13-17,共5页
针对固定管板换热器整体热处理时产生残余变形及管头焊缝开裂的问题,对换热器的径向和轴向温度分布、壳壁与管子间的温差应力进行了计算,分析了变形及损坏原因,提出了整体热处理时需注意的几个问题。
关键词 固定管板 换热器 热处理 热变形
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高压固定管板式换热器多层膨胀节有限元分析 被引量：1
19
作者 顾玉钢 周秀芝 +1 位作者 刘孝根 程沛 《石油和化工设备》 CAS 2012年第3期5-9,12,共6页
以一台高压固定管板式换热器为例,运用ANSYS有限元分析,设计并分析了换热器采用的双层波形膨胀节。考虑了层间摩擦及接触等因素的影响,将计算结果与其同刚度等效的单层波形膨胀节进行了对比分析。参照GB/T12777-2008标准相关规定对主体... 以一台高压固定管板式换热器为例,运用ANSYS有限元分析,设计并分析了换热器采用的双层波形膨胀节。考虑了层间摩擦及接触等因素的影响,将计算结果与其同刚度等效的单层波形膨胀节进行了对比分析。参照GB/T12777-2008标准相关规定对主体结构进行强度校核和比较研究,可为固定管板式换热器多层波形膨胀节的设计提供参考。 展开更多
关键词 固定管板式换热器 有限元分析 多层波形膨胀节 刚度 接触 应力 分析
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带膨胀节固定管板换热器的强度计算 被引量：1
20
作者 桑如苞 谢智刚 段瑞 《石油化工设计》 CAS 2010年第1期18-21,4-5,共6页
国家标准GB 151《管壳式换热器》的管板计算方法不能适应带膨胀节的固定管板换热器的计算。文献[1]指出,对这种换热器直接按GB 151方法设计管板,有可能造成大的设计失误。其原因是计算中未考虑壳程压力p_s在膨胀节波谷中作用引起的轴向... 国家标准GB 151《管壳式换热器》的管板计算方法不能适应带膨胀节的固定管板换热器的计算。文献[1]指出,对这种换热器直接按GB 151方法设计管板,有可能造成大的设计失误。其原因是计算中未考虑壳程压力p_s在膨胀节波谷中作用引起的轴向伸长。笔者分析了此"伸长"对换热器管板应力的重要影响,提出一种将"伸长"化为"当量管壳温差"以解决此类换热器管板设计问题的方法,该计算具有精确性。 展开更多
关键词 膨胀节 固定管板换热器 强度
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