【摘 要】
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多股流缠绕管式换热器是管壳式换热器的一种,具有结构紧凑,适用温度范围广,可以在一台换热器中同时实现多种介质之间的热量交换,能够实现高效换热等优点,在实际生产中常用于设备的关键部位,并且随着当前对能源需求的加剧,对其需求量也在逐年攀升,但由于多股流缠绕管式换热器管板的特殊性,国内外目前还没有针对其进行运算的相关标准和方法,因此对该类型换热器的管板计算研究有待进一步深入,本文以其为研究对象,开展了以下
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多股流缠绕管式换热器是管壳式换热器的一种,具有结构紧凑,适用温度范围广,可以在一台换热器中同时实现多种介质之间的热量交换,能够实现高效换热等优点,在实际生产中常用于设备的关键部位,并且随着当前对能源需求的加剧,对其需求量也在逐年攀升,但由于多股流缠绕管式换热器管板的特殊性,国内外目前还没有针对其进行运算的相关标准和方法,因此对该类型换热器的管板计算研究有待进一步深入,本文以其为研究对象,开展了以下工作:(1)将b型连接的多股流缠绕管式换热器管板简化为周边固支的圆平板,且在圆平板边缘与壳程筒体连接位置承受壳程筒体传递的重力作用,计算时将其分成受到均布载荷作用的圆平板与受到环形载荷作用的当量圆平板两部分,分别求出管板在均布载荷和环形载荷作用下的应力,并将其叠加,求得管板的应力分布状况。(2)结合具体实例,利用ANSYS Workbench对不同工况下管板的应力分布状况进行静力学分析,并将静力学分析结果与理论计算结果进行比对分析,以验证理论推导的正确性。(3)利用ANSYS Workbench对多股流缠绕管式换热器管板进行热力耦合分析,得出其温度场分布状况;后采用顺序耦合法求解热结构耦合条件下管板的应力分布,在不同位置选取4条路径,根据JB4732中的应力评定标准对所选路径上受到的应力进行分析评定,了解所选路径上的应力变化规律。
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