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ASME Section Ⅲ Stress Analysis of a Heat Exchanger Tubesheet with a Misdrilled Hole and Irregular or Thin Ligaments
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作者 Enrique Gomez Roberto Ruiz Robert M. (Con) Wilson 《Journal of Mechanics Engineering and Automation》 2014年第8期688-698,共11页
A stress analysis is described for a nuclear steam generator tubesheet with a thin, or irregular ligament, associated with a mis-drilled hole using the rules of ASME (American Society of Mechanical Engineers) B & P... A stress analysis is described for a nuclear steam generator tubesheet with a thin, or irregular ligament, associated with a mis-drilled hole using the rules of ASME (American Society of Mechanical Engineers) B & PV Section Ⅲ and non-mandatory Appendix A, Article A-8000 for stresses in perforated flat plates. The analysis demonstrates the proper application of the NB-3200 rules for this special application, with discussion of the differences between an actual tube hole deviation and what is assumed in ASME Appendix A. This is a companion paper to "Technical Justification Supporting Operation with a Tube Installed in a Mis-Drilled Hole of a Steam Generator Tubesheet". 展开更多
关键词 Heat exchanger tubesheet misdrilled hole irregular ligament thin ligament A-8000.
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高压液氨预热器管板环焊缝主副加热局部热处理
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作者 陈晶 徐成 +2 位作者 张峥 苏厚德 张玉福 《化工机械》 CAS 2024年第3期340-347,共8页
管板环焊缝局部热处理是影响高压液氨预热器服役安全的关键制造技术,传统局部热处理时温度分布不均匀、管板约束大,导致残余应力难以消除。对此,采用主副加热局部热处理方法,并验证该方法在高压液氨预热器局部热处理时的有效性。计算与... 管板环焊缝局部热处理是影响高压液氨预热器服役安全的关键制造技术,传统局部热处理时温度分布不均匀、管板约束大,导致残余应力难以消除。对此,采用主副加热局部热处理方法,并验证该方法在高压液氨预热器局部热处理时的有效性。计算与测试结果表明,传统局部热处理仅可降低外表面的轴向和环向残余应力,而内表面轴向应力会略微增大,环向应力降幅较小;主副加热局部热处理使内表面轴向应力由283 MPa降低至100 MPa以下,降幅约64%,环向应力由324 MPa降低至206 MPa,降幅约37%,显著降低了设备内表面应力腐蚀开裂的敏感性。 展开更多
关键词 高压液氨预热器 局部热处理 管板环缝 残余应力
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非圆区域布管再生气冷凝器有限元应力分析
3
作者 陆东旭 《山东化工》 CAS 2024年第12期206-209,219,共5页
某冷再生气冷凝器换热管布管区域呈现非圆形,与ASMEⅧ-1换热器设计方法UHX采用的轴对称力学模型不相符合,需要采用有限元方法进行进一步的校核。分析结果表明换热器管板和管束应力分布并不均匀,但仍能通过强度校核。
关键词 管板 矩形 有限元 ASME
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管板镍基合金双钨极自动TIG堆焊工艺研究及应用
4
作者 郑明涛 王莉 +2 位作者 周小龙 隋娜 刘恺 《压力容器》 北大核心 2024年第9期16-22,共7页
针对双钨极单热丝自动TIG工艺原理和技术优越性进行探索,采用双钨极单热丝自动TIG工艺在SA-508 Grade 3 Class 1锻件管板上进行镍基合金堆焊,并对堆焊层的各项性能进行试验研究,验证该方法在管板堆焊技术中应用的可行性。通过对焊接工... 针对双钨极单热丝自动TIG工艺原理和技术优越性进行探索,采用双钨极单热丝自动TIG工艺在SA-508 Grade 3 Class 1锻件管板上进行镍基合金堆焊,并对堆焊层的各项性能进行试验研究,验证该方法在管板堆焊技术中应用的可行性。通过对焊接工艺参数的优化,该工艺方法在核电产品及管壳式换热器类设备制造中进行推广应用,熔敷效率可达到2.5~6 kg/h,工艺熔敷效率约为普通单热丝自动TIG的3倍,可在有效保证核电产品管板镍基堆焊层质量的前提下,缩短核电产品的制造周期。 展开更多
关键词 核蒸汽发生器 管板 镍基合金 堆焊 钨极气体保护焊
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带蒸发空间的废热锅炉挠性管板设计的探讨
5
作者 刘敏 朱志斌 《化工设计》 CAS 2024年第1期34-40,2,共8页
废热锅炉是利用工业生产过程中的余热生产饱和蒸汽的换热器。废热锅炉的结构通常可分为壳程自带蒸发空间和顶部设计汽包两种形式。废热锅炉的设计总体采用常规设计方法,挠性管板采用应力分析设计方法进行局部应力分析。本文依据《石油... 废热锅炉是利用工业生产过程中的余热生产饱和蒸汽的换热器。废热锅炉的结构通常可分为壳程自带蒸发空间和顶部设计汽包两种形式。废热锅炉的设计总体采用常规设计方法,挠性管板采用应力分析设计方法进行局部应力分析。本文依据《石油化工管壳式余热锅炉》(SH/T 3158—2009)对一台带蒸发空间的废热锅炉的挠性管板进行设计计算并采用有限元分析软件ANSYS对该废热锅炉挠性管板进行应力分析,分析中,对三个危险截面划路径,进行应力线性化处理和强度评定,结果表明,当挠性管板厚度取根据SH/T 3158—2009设计厚度圆整值时,挠性管板应力评定不合格。增加管板厚度后,重新对两种工况下的管板进行应力分析,结论合格。通过计算分析对比,建议对带蒸发空间的废热锅炉的挠性管板进行设计时,应采用有限元分析对挠性管板进行设计,以保证废热锅炉的安全稳定运行。 展开更多
关键词 废热锅炉 挠性管板 有限元分析
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发夹式换热器管板的应力分析与强度评定
6
作者 孙梦莹 郭超越 +1 位作者 李卓群 刘壮 《辽宁化工》 CAS 2024年第4期545-548,共4页
应用ANSYS有限元分析软件,考虑压力载荷和温度载荷对管板整体应力分布的影响,采用顺序耦合法对发夹式循环冷却器的热端管板在7种工况下进行有限元应力分析。结果表明:在压力载荷与温度载荷共同作用下,管板最大等效应力为329.9 MPa,位于... 应用ANSYS有限元分析软件,考虑压力载荷和温度载荷对管板整体应力分布的影响,采用顺序耦合法对发夹式循环冷却器的热端管板在7种工况下进行有限元应力分析。结果表明:在压力载荷与温度载荷共同作用下,管板最大等效应力为329.9 MPa,位于布管区内换热管与管板连接处。壳程先停工况下管板的最大等效应力值最大值为332.5 MPa,是发夹式循环冷却器管板的最危险工况。在对管板上最大等效应力处进行当量线性化处理,结合分析设计标准进行强度评定,评定结果均合格。 展开更多
关键词 发夹式换热器 管板 有限元分析 应力线性化 强度评定
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复合板固定管板热交换器设计中的几点探讨
7
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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换热器管子与管板焊接接头残余应力数值模拟 被引量:26
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作者 蒋文春 巩建鸣 +1 位作者 陈虎 涂善东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1-4,共4页
利用有限元软件ABAQUS,对换热器管子与管板焊接残余应力进行数值模拟,获得了焊接接头残余应力的分布规律,比较了伸出角接头和内角接头的优劣。计算结果表明,内角接头残余应力比伸出角接头小。最大径向应力出现在管板表面的热影响区,对... 利用有限元软件ABAQUS,对换热器管子与管板焊接残余应力进行数值模拟,获得了焊接接头残余应力的分布规律,比较了伸出角接头和内角接头的优劣。计算结果表明,内角接头残余应力比伸出角接头小。最大径向应力出现在管板表面的热影响区,对管板表面裂纹有主要影响。最大环向应力出现在焊缝根部,对管子与管板连接失效影响较大。相邻两换热管之间,由于后面换热管的焊接加热作用,使前面管子焊缝局部应力值下降,有利于降低应力腐蚀开裂的敏感性。研究结果为优化换热器管子与管板的焊接工艺、控制残余应力提供了理论依据。 展开更多
关键词 换热器 管子与管板 焊接残余应力 有限元ABAQUS
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高压给水加热器厚管板的有限元分析(二)——考虑管箱、壳体和换热管影响的管板强度分析 被引量:14
9
作者 刘海亮 于洪杰 +1 位作者 徐鸿 钱才富 《压力容器》 2004年第12期17-21,28,共6页
建立了考虑管箱、壳体和换热管影响的管板结构分析有限元实体模型,按照应力分析标准JB4732—1998分析了管板在包括开工、正常工作和停车过程中可能出现的七种瞬态和稳态操作工况下的强度状况。分析结果表明此管板的危险工况不是发生在... 建立了考虑管箱、壳体和换热管影响的管板结构分析有限元实体模型,按照应力分析标准JB4732—1998分析了管板在包括开工、正常工作和停车过程中可能出现的七种瞬态和稳态操作工况下的强度状况。分析结果表明此管板的危险工况不是发生在正常操作工况下,而是发生在可能出现的壳程压力先停的瞬态工况下。本分析表明有限元分析法是分析管板的有效方法,适用于各种管板特别是多管程或多壳程换热器管板的设计和结构优化。 展开更多
关键词 管板 有限元方法 应力分析
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关于管板结构的数值分析设计 被引量:9
10
作者 于洪杰 钱才富 于晓东 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期125-129,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 管板设计 有限元分析 应力 挠度
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基于均匀化理论的管板有效弹性常数的研究 被引量:8
11
作者 谢桂兰 张平 +1 位作者 龚曙光 陈艳萍 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期129-133,共5页
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... 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 。 展开更多
关键词 管板设计 有效弹性常数 均匀法理论 有限元
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GB 151中浮头式换热器管板设计方法的理论依据及其应用 被引量:14
12
作者 薛明德 李世玉 +3 位作者 朱国栋 吴坚 徐锋 黄克智 《化工设备与管道》 CAS 2015年第3期1-6,共6页
阐述了国家标准GB 151中浮头式换热器设计方法的理论依据。在此基础上,进一步给出了如何应用GB 151中浮头式换热器对应于最小管板设计厚度的公式与曲线,计算实际管板厚度下的管板应力和换热管应力的方法。通过一个实际算例,说明当管板... 阐述了国家标准GB 151中浮头式换热器设计方法的理论依据。在此基础上,进一步给出了如何应用GB 151中浮头式换热器对应于最小管板设计厚度的公式与曲线,计算实际管板厚度下的管板应力和换热管应力的方法。通过一个实际算例,说明当管板的实际厚度与其最小设计厚度相差较多时,换热管中的应力可以大大降低。 展开更多
关键词 浮头式换热器 管板 设计规范 应力分析
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薄管板结构废热锅炉有限元分析 被引量:12
13
作者 修维红 李永泰 +2 位作者 李云福 陈永东 陶昌勤 《化工设备与管道》 CAS 2011年第4期1-5,共5页
化工生产实践证明薄管板与普通管板在强度方面具有同样的可靠性,甚至更加先进合理,但由于目前国内外有关薄管板计算理论尚不成熟,使其在使用上受到一定限制。介绍了采用先进的ANSYS有限元方法对一台薄管板废热锅炉应力分析的全过程,以... 化工生产实践证明薄管板与普通管板在强度方面具有同样的可靠性,甚至更加先进合理,但由于目前国内外有关薄管板计算理论尚不成熟,使其在使用上受到一定限制。介绍了采用先进的ANSYS有限元方法对一台薄管板废热锅炉应力分析的全过程,以期探讨薄管板结构设计方法,为类似产品设计推广提供依据。 展开更多
关键词 废热锅炉 有限元 薄管板 温度场
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管壳式换热器管板温度场的分析方法 被引量:23
14
作者 吴强胜 薛明德 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期401-407,共7页
本文提出一种分析换热器管板温度场的简化方法。计算分为单元分析与总体分析两步进行,总体上将管板布管区折算为横观各向同性的均质圆板,内部含有等效对流体热源(或热汇),其密度根据管内流体与管板的换热量由单元分析得到,单元分... 本文提出一种分析换热器管板温度场的简化方法。计算分为单元分析与总体分析两步进行,总体上将管板布管区折算为横观各向同性的均质圆板,内部含有等效对流体热源(或热汇),其密度根据管内流体与管板的换热量由单元分析得到,单元分析中还可考虑管子与管板胀接面处的接触热阻。分析表明在布管区与非布管区过渡处、管板与壳体连接处有较大的温度梯度,而管子与管板孔胀接处的接触热阻使管板中的“表皮热效应”减小,沿管板厚度温度梯度均匀化。 展开更多
关键词 换热器 管板 温度场 有限元法 核工程
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液压胀管数值模拟 被引量:23
15
作者 王海峰 桑芝富 石庭瑞 《石油化工设备》 CAS 2001年第3期10-13,共4页
对液压胀管的计算方法进行了回顾 ,介绍了 ANSYS在胀管分析中的应用 。
关键词 液压胀管 CAE 胀接 管壳式换热器 胀管过程 拉脱试验 数值模拟 ANSYS
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新型废热锅炉高低温管板应力数值分析 被引量:6
16
作者 刘敏珊 李亚楠 +2 位作者 董其伍 王素珍 刘彤 《压力容器》 北大核心 2007年第11期22-25,5,共5页
利用大型有限元程序ANSYS的APDL参数化语言,对废热锅炉新型高低温管板和两种不同厚度的平板,进行了多种工况的应力分析,通过对计算结果的分析,得出了一些有价值的结论,对于管板的延寿和安全运行提供了一定的理论依据。
关键词 废热锅炉 管板 应力 数值分析
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基于有限元分析方法对换热器结构的改进设计 被引量:10
17
作者 刘天丰 林兴华 童水光 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期706-709,共4页
采用三维有限元分析方法对BEM型管壳式换热器进行强度分析 ,发现原设计不符合要求。根据正常操作工况下温度载荷高 ,液压试验工况下压力载荷高的特点 ,先提出采用减少管板厚度的方案 ,随后 ,在此基础上提出法兰与壳体连接处加筋板的设... 采用三维有限元分析方法对BEM型管壳式换热器进行强度分析 ,发现原设计不符合要求。根据正常操作工况下温度载荷高 ,液压试验工况下压力载荷高的特点 ,先提出采用减少管板厚度的方案 ,随后 ,在此基础上提出法兰与壳体连接处加筋板的设计方案。该方案通过三种工况的强度校核 ,从而可对该换热器进行合理的改进。 展开更多
关键词 换热器 有限元 管板 强度 温度载荷 设计
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GB151固定式换热器管板应力计算与校核方法的改进 被引量:12
18
作者 薛明德 黄克智 +2 位作者 李世玉 朱国栋 徐锋 《压力容器》 北大核心 2011年第8期44-48,共5页
介绍了修订现行国家标准GB 151—1999《管壳式换热器》时,对固定式换热器管板设计中的应力计算与校核方法的改进意见。管板应力计算方法的改进提高了计算精度并更便于使用。针对带膨胀节换热器固定管板的设计增加了两种校核工况。
关键词 管壳式换热器 固定管板 设计规范 应力分析
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我国标准管板设计方法与ASME规范的比较及换热器管板应力分析应考虑的问题 被引量:15
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作者 李永泰 刘长虹 何录武 《压力容器》 北大核心 2010年第2期42-49,共8页
简要地介绍了我国GB 151,JB 4732附录Ⅰ与ASME规范换热器管板应力分析计算的一些异同,并提出在换热器管板应力分析方面要做的工作,以及解决问题的方法和途径。
关键词 管板 管壳式换热器 规范设计方法 应力分析
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一种反向扳边挠性管板的应力分析 被引量:8
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作者 张型波 孙昊 +2 位作者 赵明明 侯岩 文泽鑫 《压力容器》 2016年第7期25-31,共7页
反向扳边挠性管板多用于立式蒸汽发生器。以一台大型蒸汽发生器为例,采用有限元软件ANSYS对筛选的苛刻工况进行了应力分析,得出不同工况下的计算结果,按照JB 4732—1995评定了设备的安全性能,为反向扳边挠性管板在大型装备中的应用提供... 反向扳边挠性管板多用于立式蒸汽发生器。以一台大型蒸汽发生器为例,采用有限元软件ANSYS对筛选的苛刻工况进行了应力分析,得出不同工况下的计算结果,按照JB 4732—1995评定了设备的安全性能,为反向扳边挠性管板在大型装备中的应用提供了案例。 展开更多
关键词 反向扳边 挠性管板 有限单元法 应力分析
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