换热设备在化工过程中起着至关重要的作用,它的行为也关系着全厂的正常运行和操作费用,因此,对换热器的温度场、应力场、位移场进行分析,可对换热器进行强度评定,为合理设计提供理论依据,是非常有现实意义的。由于本文研究的这台冷凝器锥形管箱属非标准件,它的结构合理性和强度问题是设计人员更关心的问题。首先,本文通过使用ANSYS软件建立了温度场有限元分析模型,考虑了换热器管程出入口温度、壳程温度特性,得出了换热器的温度场分布情况,为换热器应力分析提供温度载荷:根据结构对称性,选取一半换热器为研究对象,建立了板壳和杆单元混合结构应力分析有限元模型,分别计算了自重、自重与压力、自重与温度以及自重、压力和温度载荷工况下的应力及分布状态,按照应力分类法评价了换热器的强度,为该设备的设计提供了理论依据。其次,本文将锥形管箱与管板法兰连接处简化两种约束方式,一是简单的全固定约束,二是加等效的最大静摩擦力约束。通过对加两种约束方式的锥形管箱结果分析,得出加等效最大静摩擦力的这种约束方式是合理的,为该设备局部非标准件的单独分析提供了边界处理方法。