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H型纵流壳程换热器环板厚度受力分析点击：1859 日期：[ 2014-04-26 22:14:25 ] |
| H型纵流壳程换热器环板厚度受力分析 杜金字 田轶华 (1．河南东陆高科实业有限公司。河南郑州450003；2．沙隆达郑州农药有限公司，河南郑州450009) 摘要：针对合成氨变换x．yR中的主热交换嚣(H型纵流壳程换热嚣)系列，分析了同一种工艺条件下，不同环板厚度和结构尺寸对换热嚣最大应力和环板应力的影响，并提出了相应的设计参考准则。供以后设计参考。 关键词：壳程换热嚣；应力分析 中圈分类号．TQ051．5 文献标识码：B 1 H型纵流壳程换热器应力分析 H型纵流壳程换热器(主热交换器)用于合成氨变换工序中，具有高效节能的的优点。在H型纵流壳程换热器产品中，型号为NHCS一305的纵流壳程换热器设计温度最高。本文分析了相同工艺条件下，不同环板厚度和结构尺寸对换热器最大应力和环板应力的影响。 Φl200／1000的新型纵流壳程换热器，在不同环板厚度下的应力分析，结果见图1—3。Φl300／1100纵流壳程换热器在不同环板厚度下的应力分析结果见图4—6。直径Φ1400／1200的新型纵流壳程换热器在不同环板厚度下的应力分析结果见下页图7—9。 环板厚度s分别为15 mm、30 mm、55 mm时，换热器最大应力随着换热器外径的变化如下页图lO一12所示。换热器最大应力的增幅随着环板厚度变化如下页图13所示。 图10换热器外径与其最大应力值关系 2 结果与讨论 从不同结构尺寸的换热器应力分析结果可以看出，环板厚度对换热器最大应力、环板最大应力和膨胀节最大应力影响很大，合理选取环板厚度对换热器的安全使用具有重要意义。当环板厚度小于2Omm时，换热器、环板和膨胀节的最大应力大幅度提高；当环板厚度大于20 mm时，随着其厚度的增大，换热器、环板和膨胀节最大应力缓慢降低，环板厚度对最大应力的影响也就越来越小。根据换热器的应力分析结果，同时考虑冷端热端影响和一定量的安全系数，建议环板厚度至少要大于25 mm。研究发现，换热器的最大应力除与温度、压力等有关外，还与结构的尺寸参数有关。在同一工艺条件下，分析结构参数尺寸的变化对强度的影响也很必要。 参考文献： [1] 范钦珊．压力容器的应力分析与强度设计[M]．北京：原子能出版社，1979． [2] 聂清德．化工设备设计[M]．北京：化学工业出版社，1991． |
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