特殊结构填函式换热器的管板设计

在分析固定管板换热器管板应力的计算原理基础上,指出了该特殊结构的填函换热器,由于其管板周边的剪力和弯矩为零,不会引起管板的整体弯曲应力,故可视为极端状态的固定管板换热器。在进行管板厚度设计时可免除整体弯曲应力的计算,仅按小圆板模型进行计算,且在结构上满足制造要求的最小厚度即可。

对GB/T151—2014《热交换器》有关内容的商榷——浮头式热交换器管板设计

浮头式热交换器设计原理除管、壳间不存在约束外和固定管板式换热器相同,都按弹性基础圆平板理论设计,为此而应先假定管板厚度并按迭代法实施。GB 151—1999和GB/T 151—2014对其a型结构的规定则可以不假设管板厚度,直接由所规定管板计算厚度公式和系数C、Gwe的线算图简单求得,而系数C、Gwe和管板厚度δ无关,显然和弹性基础圆平板理论不符,对此提出商榷,并对阐述GB151中浮头式换热器管板设计方法理论依据和应用的专文提出商榷。

高压U形管换热器管板设计

通过实例对美国的TEMA标准和ASMEⅧ-1与我国的GB151标准的管板计算进行分析、比较。对特殊结构管板计算进行应力分析。

U形管式换热器整体管板设计的计算方法

本文介绍了U形管式换热器整体管板设计的一种计算方法。该方法是:将管板的钻孔区处理为一块承受均布载荷的当量实心圆板,将管外板侧的非钻孔区处理为一块承受均布载荷的圆环板,考虑了管箱和壳体与管板间的相互作用,采用解析法分析管板的变形和应力,按ASMEⅧ—2的方法对应力进行评定。该方法采用F.Osweiller假想弹性常数,它适用于管孔按正方形排列的整体管板。按其计算的管板厚度比按其它常规设计方法计算的厚度薄。

管板设计中的有效弹性常数概念的进展与综合

多孔板中考虑孔的削弱影响的最简单的办法就是用一个具有“有效弹性常数”的当量实心板来代替它。本文打算对这个概念自1948年到现在进展的过程提供一个全面的回顾,对论述这个主题的文章进行详细的比较。一个专门项目讨论了正方形排列问题。本文提出了计算有效弹性常数E~*和ν~*曲线,这个曲线能够解决圆的或非圆的多孔平板问题,并将这个多孔板作为能够应用经典弹性方程的实心板来处理。这些曲线已经在法国压力容器规范管板设计中使用。

米勒“热交换器管板设计”在实际设计中的应用

当换热器尺寸超过美国ＴＥＭＡ标准和我国ＧＢ１５１－８９换热器标准的适用范围时，可选择米勒“热交换器管板设计”来进行换热器管板的设计。米勒论文的显著特点是在设计时，考虑了换热管对管板的支承作用，把管板当成是位于弹性基础上的薄圆板，还考虑了管孔的削弱作用。本文给出了一个设计实例，供设计者参考。

转化气废热锅炉管板设计浅析

海洋石油富岛有限公司300 kt/a合成氨装置2018年度新更换的转化气废热锅炉从德国BORSIG公司引进,其管板设计采用德国BORSIG公司的专利技术--管板厚度仅为20 mm(远低于国标中的有关要求)。对德国BORSIG公司的转化气废热锅炉管板加强系统、换热管与管板的连接方式、工艺气入口管板端之隔热设施等结构特点及管板加强系统用材情况进行详细介绍,并对转化气废热锅炉的管板设计--管板厚度、圆钢筋强度、格栅板与环板尺寸进行校核计算。校核计算结果表明,此转化气废热锅炉管板设计安全、可靠;投运后的实际运行情况表明,此转化气废热锅炉运行状况良好,换热效果好,较原来多产高压蒸汽15 t/h。总之,德国BORSIG公司转化气废热锅炉管板加强系统设计技术值得业内学习、借鉴。

大温差三腔冷却器管板设计研究

对一台固定管板式三腔冷却器的管板设计进行了研究,该换热器三个管腔分别具有不同的压力与温度,与GB/T 151中固定管板计算模型存在较大差异。使用有限元分析法计算了三腔在大温差情况下管板的受力状态;对比了常规设计方法与分析设计方法的计算结果;分析了温度、压力分布不均对管板造成的影响;研究了固定管板在不均匀温度、压力作用下常规设计方法的可行性。

一种高效换热器的管板设计

对某高效换热器的管板设计,因超出GB151-1999《管壳式换热器》的管板计算范围,本文采用有限元分析方法,应用有限元软件ANSYS进行应力分析,为进一步对该管板进行设计提供安全依据。

波纹管换热器管板设计的问题

1设计制造过程中出现的问题及产生原因 波纹管换热器换热效率高、制作简单，但在最初设计制造时曾出现水压试验时管板发生形变问题。最初，波纹管换热器的设计按常规换热器进行计算。设备制造过程中没有出现问题，但水压试验时管板发生了变形。经研究分析发现：导致管板变形的原因是管束的支撑力达不到要求，因为波纹管的形状不同于光管，按传统方法计算，管板强度、水压试验均没有问题。

关于管板结构的数值分析设计

针对管子与管板以胀接和焊接形式连接的管板结构,采用有限元方法计算了在壳程压力作用下的挠度和应力,并拟合为管板半径、厚度和压力的函数。结果表明:由于管子的支撑作用,管板的挠度和应力对管板的半径和厚度的变化并不十分敏感;有限元分析得到的管板应力不足按常规设计标准计算所得管板应力的一半,这表明,虽然在换热器设计标准中管板的设计计算考虑了管子的一定支撑作用,但实际的支撑效果更大,若采用基于有限元法的分析设计法,仍然可以降低换热器的管板厚度;与焊接结构相比,胀接结构更有利于提升开孔管板的强度与刚度。

氨冷器管板的应力分析设计

随着化工过程设备向大型化、复杂化、高参数化方向发展 ,作为压力容器零部件设计的常规设计方法受到了冲击 ,受压零部件的设计越来越多地利用应力分析来完成。通过对某厂氨冷器管板的分析 ,建立了管板应力分析设计的模型 ,阐述了管板应力分析设计的过程和方法 ,利用 ANSYS软件完成了该管板的应力分析设计 。

挠性管板换热器的设计和制造控制要点

结合挠性管板在列管式固定床反应器中的实际应用案例,总结并解决挠性管板在设计和制造中出现的难题。对比分析了常见固定管板式和挠性管板的特点,简要讲述了挠性管板的加工流程以及制造过程中的质量控制方法。

基于均匀化理论的管板有效弹性常数的研究

根据多尺度均匀化理论建立了管板有效弹性常数研究的有限元计算模型 ,在弹性平面状态下 ,计算结果与ASME规范中采用的有效弹性常数进行了比较 ,其相对误差在 0 .2 % ,然后对管板中胀接管子的加强作用进行了研究 ,得到了管板有效弹性常数与胀接管子在孔间带效率为 0 .4时的变化曲线。计算结果表明 。

固定管板式换热器管板热应力分析及控制措施

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。

Auto CAD辅助设计中的二次开发

以通用的AutoCAD软件为基础 ,用热管换热器管板设计为例 ,论述了利用Au toLISP语言进行程序设计 ,以满足化工设备设计人员的实际需要 ,以及如何实际编程 。

换热器管板堆焊的焊接操作和变形控制

公司承制的煤化工项目中使用的换热器，其中有12块管板设计要求在基材为16MnR的管板表面堆焊具有抗腐蚀性能的奥氏体不锈钢耐蚀层。设计要求堆焊层进行100％渗透检验，达到JB／T4730．5-2005《承压设备无损检测》的Ⅰ级要求。堆焊层的化学成分符合奥氏体不锈钢相关标准要求。

管壳式换热器结构设计研究

根据不同的传热原理,可以将换热器分为表面式换热器、蓄热式换热器,其中蓄热式换热器主要是通过固体物质结构实现热量由高到低的转换,而管壳式换热器属于表面式换热器的范畴,即通过壁面的导热性让流体在壁表面实现换热,其工作原理如下:换热管内部流体通道与换热器外部流体通道中流体存在温差,通过换热管壁,温度高的流体将热量传递给温度低的流体实现换热。相比其他换热设备,管壳式换热器换热面积更大,具有更高的传热效率,且管内流动性更强,可以更好地预防结垢,采用波纹管的结构形式,既保证了紧凑的结构设计,又能够降低热应力,提高承压能力,因此,管壳式换热器在工业领域应用十分广泛。本文主要针对管壳式换热器的结构设计问题进行探讨。

对GB/T 151《热交换器》有关内容的再商榷——并联系JB 4732(2005)附录Ⅰ的相关内容

浮头式热交换器设计原理除管、壳间不存在约束外和固定管板式换热器相同,都按弹性基础圆平板理论设计,为此而应先假定管板厚度并按迭代法实施。对GB/T 151和JB 4732换热管加强系数K值中直径D的表述,对其a型结构的规定可以不假设管板厚度,直接由所规定管板计算厚度公式和系数C简单求得的根据等再次提出商榷。