球面隔膜密封式换热器管箱中隔板的设计

换热器管箱球膜密封是一种高温高压无泄漏的绿色环保新结构,针对该新结构与隔板之间不能采取传统强制密封的问题,对小直径管箱隔板提出了局部结构和整体结构两种设计形式,并通过案例分别对四边简支、对边简支和半椭圆固支、三边固支4种边界条件的隔板进行了强度设计计算,介绍了对固支边界条件隔板进行强度校核的计算式。对大直径收口管箱提出了分片组合的隔板结构。

高压作用下换热器管箱球面隔膜密封结构设计分析

通过换热器管箱球面隔膜密封结构几何尺寸关系和功能分析,研究球面隔膜变形的相关结构尺寸,推导了高压换热器管箱球面隔膜密封端口半径的条件式,求得了膜拱高、开口半径与补偿量关系并进行了讨论,公式简明易懂,应用方便。在此基础上,概括了关于球面隔膜结构功能的完整设计技术路线。分析表明,完善的球面隔膜密封设计应进一步考虑球面隔膜与其他因素的相互作用关系。指出管箱端口的密封依靠金属平垫和密封焊作为保证,并通过已运行多年的案例的主要计算过程进行了说明。

换热器管箱球面隔膜密封焊缝受力分析

为分析高温高压换热器管箱球面隔膜密封焊缝的受力状况,提出了经工程实践检验的近似计算方法,通过案例介绍其应用效果,结果表明外载荷施加给焊缝很大的应力,证实了隔膜弹性补偿的必要性,这也是隔膜垫结构形式中的平面隔膜不宜应用到动态工况的原因。密封由焊缝来保证,但是焊缝的安全要靠球面隔膜的弹性补偿和密封系统的强度来保证,关键制造工艺要保证焊接质量。

换热器管箱球面隔膜密封关键结构的制造技术

根据换热器管箱球面隔膜密封的技术原理,介绍了各关键零部件或其局部结构的设计及其技术背景,包括球面隔膜、管箱端部、紧固件和管箱端盖,以及隔膜的组焊等,相应还提出了主要的制造技术及质量要求,指出了应注意避免的问题。

换热器管箱密封隔膜的受力状态及组装技术

管箱端口密封的圆平板隔膜或球面隔膜均有四种受力状态:拉伸状态、松弛状态、压缩状态和自然状态。内压作用下的圆平板隔膜有弯曲成微拱形的趋势,而球面隔膜则有趋平的形变,两者变形趋势相反。文章提出了保证隔膜组焊质量的关键工艺,其中的密封焊接技术包括施焊前提、焊接方向以及检修时的焊缝去除及坡口加工。

高等级换热器管箱密封隔膜的应力分析及应用

为给工程设计提供基础,通过解析式对管箱压力作用下圆平板隔膜和球面隔膜的薄膜应力、弯曲应力及总应力分别进行了分析,并结合案例进行了计算比较。结果表明,周边固支时,随着径向位置离开中心,圆平板隔膜上的弯曲应力从拉应力转变为压应力。无论球面隔膜上周边简支或固支,所有总应力是压应力,且径向总应力大于周向总应力。球面隔膜周边固支时,靠周边范围的应力水平较低且周向总应力与径向总应力接近,周边处弯曲应力为零。总体上可断定球面隔膜优越于圆平板隔膜。提出了关于隔膜结构的建议。