U形管式換熱器管板研究與優(yōu)化.pdf

1、管殼式換熱器是石油化工生產(chǎn)中最常見(jiàn)的化工設(shè)備，而管板在換熱器正常工作時(shí)承受著壓力載荷和溫度載荷共同作用，正確分析管板受力狀態(tài)對(duì)整臺(tái)換熱器的安全性和經(jīng)濟(jì)性起到重要作用。
　　本論文以U形管式換熱器為研究對(duì)象，根據(jù)工藝設(shè)計(jì)條件及GB151，詳細(xì)設(shè)計(jì)出U形管式換熱器的整體結(jié)構(gòu)。該換熱器管板厚度為57mm;管板分別與殼體法蘭和管箱法蘭連接;管板采用正三角形布管;管孔間距為25mm。由于管板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用Solidworks建立其三維模型并

2、導(dǎo)入ANSYS進(jìn)行分析。本文分析了管板在管程壓力和殼程壓力作用下的應(yīng)力分布，在管板最大應(yīng)力位置處做線性應(yīng)力析，并按照分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JB4732對(duì)膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和膜應(yīng)力+彎曲應(yīng)力做安全評(píng)定。通過(guò)對(duì)管板溫度場(chǎng)分析得到結(jié)論是:在管板很小一部分厚度處溫度接近于管程溫度，大部分厚度處溫度接近于殼程溫度。分析了管板在溫度載荷和壓力載荷作用下的五種不同操作工況，應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)管板做熱力耦合分析。并對(duì)管板分別進(jìn)行三角形和正方形布管研究，