全焊接板式换热器的应力分析

全焊接板式换热器的应力分析
 
 
 
 
              板式换热器是一种传热效率高、占地面积小、安装使用方便、重量轻、污垢系数低及结构紧凑的换热设备。但是可拆卸式板式换热器，由于本身结构的局限性，使用压力不超过2．5MPa，使用温度不超过250℃ ，还存在流体与密封垫片的相容性问题uj。因此，为了提高板式换热器的使用温度和压力，扩大其使用范围，国内外陆续开发、制造了多种焊接式板式换热器，有全焊式板式换热器和半焊式板式换热器两大类。这些焊接板式换热器已经越来越多地用于化工、石油、动力、冶金等领域的加热、冷却、冷凝、蒸发和热回收等过程中。采用焊接后，板式换热器能承受的压力和温度大大增加，密封性能良好。

众所周知，钢板越薄，传热效果就越好，但是钢板太薄会给制造加工带来很大的困难。尤其是在焊接时，薄板的对接焊缝易烧穿无法成型。在全焊接板式换热器中就存在这样的问题。在全焊接板式换热器中由于管侧端板为δ= 20ram的0Crl8Ni9钢板，而换热器板片的板厚仅为0．4—1．0ram，因此管侧端板母材焊

接加热温度达到熔化点时，传热板片已熔化掉了一大片，根本无法进行焊接。如果将传热板片的板厚加厚(如改为1．2ram以上)，则不存在上述困难，但是为了获得良好的传热效果，一般不改变板厚，而是在管侧端板和板束之间加焊一层δ=3—4mm、按板束翼端连接处实际形状制造的连接板解决上述问题 j。由于连接板与板束、管侧端板等结构焊接，连接板处的受力状况及其分析较复杂，因此采用ANSYS软件进行分析和结构优化是必要的。