大型固定管板式換熱器管板的有限元分析.pdf

1、本文建立了三維實體參數化管板模型；分析了管板模型的溫度場分布規(guī)律，驗證了ASME規(guī)范中表皮效應理論；分析了不同操作工況下管板模型的應力場，并按照JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析標準》進行了強度分析和評定。強度分析結果表明：除了簡體上的一次薄膜應力起控制作用外，管板的強度控制因素是位于管板與簡體連接圓角過渡處的一次應力加二次應力，且最大值發(fā)生在熱載荷和殼程壓力同時作用下的操作工況下；在殼程側，管板在較薄的厚度內，存在較大的熱應

2、力，主要是由此處較大溫度梯度而導致產生的，因此在管板強度計算中應該考慮管板表面溫差引起的熱應力。 本論文還分析了管板與筒體和管箱連接過渡圓角的大小對管板應力的影響。研究表明，適當增大圓角半徑，能顯著降低該位置處的峰值應力，較明顯地改善此處的應力分布情況。 此外，本論文還建立了傳統(tǒng)等效模型，比較了穩(wěn)態(tài)操作工況下三維實體模型和傳統(tǒng)等效模型的計算結果。結果表明：在非布管區(qū)兩種模型的計算數據十分吻合，但在管板布管區(qū)，由于三維實體