【摘 要】
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本文应用ANSYS有限元分析软件,建立了某斜锥壳管壳式换热器的三维有限元模型,并对其进行了有限元分析。本课题主要做了以下研究工作:首先,在分析换热器几何结构和工艺条件的
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本文应用ANSYS有限元分析软件,建立了某斜锥壳管壳式换热器的三维有限元模型,并对其进行了有限元分析。本课题主要做了以下研究工作:首先,在分析换热器几何结构和工艺条件的基础上,建立了换热器的几何模型和有限元模型。考虑到结构的复杂性,建立模型时对管板进行了符合规范要求的简化。其次,根据工艺条件,对换热器整体及换热管进行了传热计算,得到了换热器的整体温度场。第三,进行了换热器在管程压力、壳程压力、温度载荷及其组合载荷的作用下的强度计算,得到了各种工况下的整体和各局部的应力强度。同时,建立了操作工况、紧急工况、碱洗工况下的载荷条件并进行了应力强度计算。第四,根据有限元的计算结果,依据JB4732—1995《钢制压力容器—分析设计标准》,对换热器整体和各主要部件进行了应力评定。最后,对该换热器进行了疲劳寿命校核。计算分析表明,该换热器管板、简体、斜锥壳及其连接满足强度要求,换热器整体及各部件在设计年限内亦可满足疲劳强度要求,该设备安全。本文的分析计算结果对此类大型换热器的国产化设计提供了一定的计算依据。
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