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《雙管板換熱器內(nèi)管板液壓脹接壓力的探討》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、雙管板換熱器內(nèi)管板液壓脹接壓力的探討湯偉,尹俠(南京工業(yè)大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,江蘇南京210009)摘要:由于雙管板換熱器結(jié)構(gòu)的特殊性,內(nèi)管板的脹接是一個(gè)難點(diǎn),脹接壓力的大小直接關(guān)系到雙管板換熱器的可靠性,因此選取合適的脹接壓力是關(guān)鍵。運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)雙管板換熱器的內(nèi)管板進(jìn)行液壓脹接模擬,并采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,對(duì)脹接壓力進(jìn)行了優(yōu)化,獲得了最佳的液壓脹接壓力,并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了模擬的合理性,為雙管板換熱器內(nèi)管板脹接工藝提供參考。關(guān)鍵詞:雙管板換熱器;內(nèi)管板;液壓脹接;ANSYS;優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號(hào):TQ051.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
2、文章編號(hào):1001—4837(2011)02—0022—06doi:10.3969/j.issn.1001—4837.2011.02.005DiscussionofHydraulicallyExpandingPressureonTubetoInnerTubesheetofDoubleTubesheetHeatExchangerTANGWei,YINXia(MechanicalandPowerEngineeringCollegeofNanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China
3、)Abstract:Theproperexpandingpressureontubetoinnertubesheetofthedoubletubesheetheatexchang-eristhemainfactorwhichdirectlyaffectsthereliabilityoftheheatexchanger.ThishydraulicexpansionsimulationwascarriedoutbytheFEAsoftwareANSYSinthispaper.Thebestexpansionpressurewaso
4、b—tainedbytheoptimizationdesignmethod.Moreover,therationalityofthesimulationwasverifiedbyex-periments.Thensomesuggestionsabouttheexpandingtechnologyofthedoubletubesheetheatexchangerareprovided.Keywords:doubletubesheetexchanger;innertubesheet;hydraulicexpansion;ANSYS
5、;optimizationde—sign等方法,而脹接方法則可以分為機(jī)械脹接、液壓0引言脹接、橡膠脹接和爆炸脹接等-5。液壓脹接由于其突出的優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于雙管板脹接工藝。雙管板換熱器是一種應(yīng)用于管程和殼程、介一般情況下,雙管板換熱器的外管板與換熱管采質(zhì)混合或少量泄漏會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果場(chǎng)合的換熱設(shè)用強(qiáng)度焊加貼脹;內(nèi)管板由于換熱管伸出內(nèi)管板備。在雙管板換熱器中,換熱管與兩管板相連,較長(zhǎng),采用焊接會(huì)在實(shí)際操作中產(chǎn)生很大的困難,其連接可靠性直接影響設(shè)備的壽命?。目前換且容易對(duì)周圍換熱管造成影響,故管板與換熱管熱管與管板的連接主要有脹接
6、、焊接和脹焊并用連接采用開槽強(qiáng)度液壓脹接。由于采用了焊接技·22·第28卷第2期壓力容·器總第219期術(shù),外管板脹接接頭的密封性及強(qiáng)度要求都能夠強(qiáng)度進(jìn)行分析,對(duì)脹接壓力進(jìn)行優(yōu)化,并通過(guò)試驗(yàn)達(dá)到。因此,內(nèi)管板脹接質(zhì)量的好壞成為影響雙進(jìn)行驗(yàn)證,以確定最佳脹接壓力。管板換熱器可靠性的一個(gè)至關(guān)重要的因素。如果脹接壓力過(guò)大,就可能在脹接時(shí)發(fā)生管板的塑性1雙管板換熱器區(qū)與周圍已脹好接頭的殘余應(yīng)力的干涉,引起周圍接頭的殘余接觸應(yīng)力的降低,嚴(yán)重時(shí)會(huì)在試壓雙管板換熱器是在常規(guī)換熱器的管板側(cè)再添時(shí)或工作時(shí)發(fā)生泄漏,并且在進(jìn)行補(bǔ)脹時(shí),將加一塊管板,
7、起到一道密封防線的作用,便于及泄漏區(qū)擴(kuò)散到相鄰的接頭,即過(guò)脹;如果脹接過(guò)時(shí)檢查換熱管與管板焊接或脹接處的泄漏情況,小,又會(huì)導(dǎo)致欠脹,達(dá)不到密封效果,裝配后引起避免管程介質(zhì)與殼程介質(zhì)相混而發(fā)生事故。雙管泄漏問(wèn)題。因此,合適的內(nèi)管板液壓脹接壓力成板換熱器的結(jié)構(gòu)一般有2種:一種為固定管板式為制造雙管板換熱器的難點(diǎn)。換熱器,換熱器共有4塊管板,如圖1所示;另一文中通過(guò)對(duì)雙管板換熱器的換熱管與內(nèi)管板種為U型管式換熱器,換熱器一側(cè)有2塊管板,連接部位建立有限元液壓脹接模型,對(duì)其結(jié)構(gòu)和如圖2所示。外箭板內(nèi)管板內(nèi)管板外管板[芏]r。lIIlI
8、rIUlIⅡ1l。A①,f.爵三=}==一豐j—=—一目:W;三S-}E==j=三-三1-三-=三1E---=三—j一=一H《lE垂蠢≯———I工r—_]圖1固定管板式雙管板換熱器結(jié)構(gòu)示意圖2U型管式雙管板換熱器結(jié)構(gòu)示意文中主要研究雙管板換熱器換熱管與內(nèi)管板塑性,服從屈服準(zhǔn)則