板翅式换热器封头强度的分析设计研究

采用塑性功曲率(plastic work curvature,PWC)准则和非线性有限元技术相结合的直接法计算了工业封头产品的塑性压力和塑性接管载荷,并将其与其他方法的计算结果进行了比较。分析结果表明,PWC准则塑性压力在理想塑性分析条件下与Cloud-Rodabaugh极限压力和ASME极限压力很接近;PWC准则塑性载荷以总塑性功作为结构整体塑性失效的全局指标,其应变硬化分析条件下的结果能反映材料应变硬化对封头强度的强化效果,克服了TES(twice elastic slope)准则需凭经验选择变形参数的缺点;直接法避免了弹性应力分类的困难,方法简便。研究表明,基于PWC准则的直接法是解决板翅式换热器封头这种复杂结构分析设计问题的有效方法。

板翅式换热器封头许用接管外载荷计算方法及应用

分析了板翅式换热器封头接管外载荷产生的原因和进行许用接管载荷计算的必要性。通过对组合极限接管载荷分量相互关系的分析,提出了接管载荷强度验算简化公式和以壳结构有限元应力分析为基础的许用接管载荷计算方法。以某封头为例,分析了接管载荷对封头强度的影响规律,给出了许用接管载荷计算过程和结果。通过对许用接管载荷计算方法及算例的分析表明,提出的方法是可行的,可有效解决封头接管载荷强度设计问题。

汞对天然气处理装置中冷箱的影响

天然气处理装置中冷箱(板翅式换热器)的主体材质是铝,天然气中所含汞会对其产生破坏作用。汞对铝的破坏形式有融合、汞合金腐蚀、液态金属脆化等。为尽量避免汞对铝制板翅式换热器的潜在破坏,研究了汞对板翅式换热器的板束体、封头、接管、法兰的不同影响,建议在可能有汞存在的装置中设置脱汞塔,并在设备制造中采取相应措施。