基于有限元分析管壳式换热器拉脱力的研究

汪建平; 金伟娅; 汪秀敏; 高增梁

基于有限元分析管壳式换热器拉脱力的研究

1. 浙江工业大学浙西分校, 浙江衢州, 324000;
2. 浙江工业大学化工机械设计研究所, 浙江杭州, 310032;
3. 淅江宁波工程学院, 浙江宁波, 315000

基金项目:

国家863项目(2007AA04Z430)

国家“十一五”支撑项目资助(2006BAK02B02)

详细信息

作者简介:
汪建平(1955-),女,副教授。1976年毕业于浙江化工学院化工过程机械专业。主要从事机械强度及CAD/CAE的研究。

金伟娅(1973-),女,副教授,美国Texas大学博士研究生。主要从事工程结构完整性研究。

汪秀敏(1960-),女,副教授。1983年毕业于南京化工学院化工过程机械专业,获工学学士学位。主要从事机械工程及CAD方面的研究。

中图分类号: TQ051.5
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出版历程
- 收稿日期: 2008-01-18
- 修回日期: 2008-05-06
- 网络出版日期: 2025-07-22
- 刊出日期: 2008-12-15

Study on Pull-out Force in Tube-and-Shell Heat Exchangers with Finite Element Method

1. West Branch of Zhejiang University of Technology, Quzhou, Zhejiang, 324000, China;
2. Institute of Process Equipment and Control Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang, 310032, China;
3. Ningbo University of Technology, Ningbo, Zhejiang, 315000, China

摘要

摘要: 采用有限元方法对管壳式多管程固定管板换热器在3种工况下,不同温度分布的换热管和管板的拉脱力进行了分析计算。结果表明,在多管程换热器的管束中,不同位置的换热管拉脱力存在较大的差别。对照ASME规范规定的许用值,工况3中所有换热管与管板接头的拉脱力均能满足要求,而工况1和工况2中分别有56根和22根换热管与管板接头的拉脱力超过了许用值。这些接头在介质的流动中出现振动、腐蚀等情况时,易发生破裂和泄漏。
- 换热器 /
- 拉脱力 /
- 管单元 /
- 有限元计算
Abstract: Using the finite element method to shell-and-tube multiple fixed-tube plate heat exchanger in three kinds of cases,the pull-out force for a heat exchanger and tube-sheets under the different temperature distribution are calculated.The results show that the pull-out force have a bigger difference in the different locations of a heat exchanger tube for multiple exchangers.According to the allowable value of ASME,the pull-out force of all heat exchanger tubes and tube-sheet joint for case 3 can meet the requirements,but the pull-out force of the joints with 56 heat exchanger tubes and tube-sheets for case 1 and with 22 heat ex-changer tubes and tube-sheets for case 2 are over the allowable values.Therefore,under the co-action of vi-bration,corrosion and so on caused by the flow of the medium,it is easy for these joints to rupture and leak.
- Heat exchanger /
- Pull-out force /
- Tube element /
- Finite element analysis