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發(fā)布時(shí)間：2021-10-01 13:01
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對一個(gè)管殼式換熱器進(jìn)行溫度和壓力載荷作用下的有限元強(qiáng)度分析,并對這兩種載荷作用 下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力響應(yīng)做分類研究,然后對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),作同樣的分析。比較這些結(jié)果,得出考慮溫度載荷作用下的換熱器強(qiáng)度校核的規(guī)律和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。
管殼式換熱器是化工、石油、輕工、能源等工業(yè)應(yīng)用廣泛的過程設(shè)備之一，它具有選材范圍廣，換熱表面清洗較方便，適用性較強(qiáng)，處理能力大，能承受高溫和高壓等特點(diǎn)。管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要依據(jù)是GB151［1］，GB151 中關(guān)于換熱器管板強(qiáng)度校核是根據(jù)彈性基礎(chǔ)上薄板理論，在軸對稱結(jié)構(gòu)的條件下，將薄板的三維變形簡化為二維梁式變形，由此來計(jì)算其強(qiáng)度的。而換熱器殼體厚度的選擇，主要是根據(jù)殼體所受到的殼程壓力來確定。
換熱器由于其工作特點(diǎn)，不僅有管程壓力和殼程壓力等載荷作用，而且還要受到工作介質(zhì)的溫度載荷作用。在GB151 中對壓力載荷，給出了管板和殼體的尺寸選擇，及固定管板兼作法蘭的管板和殼體的連接方式。然而，對于在溫度載荷作用下，這些尺寸卻沒有具體的說明要求。
本文通過一個(gè)管殼式換熱器的強(qiáng)度校核，將載荷分類為壓力載荷和溫度載荷，來說明結(jié)構(gòu)在這些載荷作用下的應(yīng)力響應(yīng)特點(diǎn)，進(jìn)而提出該結(jié)構(gòu)改進(jìn)的意見。本文采用三維有限元的分析方法，來研究其內(nèi)在規(guī)律。
很多情況下，列管式換熱器都是采用水位載熱體的換熱系統(tǒng)，水垢很容易就產(chǎn)生了，要想避免水垢的產(chǎn)生，我們可以在冷卻水中加入聚磷酸鹽類緩沖劑，一旦水中的PH值比較高時(shí)，水垢就可以析出。一般水垢初期比較容易去除，后期的水垢就很牢固難除。
列管式換熱器結(jié)垢分：類析晶結(jié)垢、粒結(jié)垢、化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢、生物結(jié)垢、凝同結(jié)垢等等。
列管式換熱器結(jié)垢后我們一般會(huì)采用機(jī)械清洗、化學(xué)清洗、超聲波清洗等等，具體要看是哪些原因引起的結(jié)垢，針對結(jié)垢的具體原因進(jìn)行解決
列管式換熱器運(yùn)行時(shí)具體應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1、初投運(yùn)要慢，要先預(yù)熱，逐步提溫；
2、做好減壓閥的預(yù)熱及投運(yùn)后的調(diào)整工作；
3、機(jī)組啟動(dòng)應(yīng)先開啟冷側(cè)閥門，待穩(wěn)定后再開啟熱側(cè)閥門；而停車時(shí)要先關(guān)閉熱側(cè)閥門，然后再關(guān)閉冷側(cè)閥門；
4、正常運(yùn)行后，關(guān)閉汽水換熱器疏水器旁通閥，疏水器投人正常工作。若疏水器溫度過低如50℃以下，旁通閥可開啟運(yùn)行，若疏水器溫度過高，如90℃以上且凝水系統(tǒng)無壓運(yùn)行時(shí)，將旁通閥關(guān)閉，不準(zhǔn)蒸汽通過，造成汽水沖擊；
5、運(yùn)行調(diào)節(jié)，運(yùn)行調(diào)節(jié)主要根據(jù)天氣變化情況來調(diào)整供水溫度和流量。操作人員主要通過控制熱機(jī)組一段列管換熱器的過熱蒸汽進(jìn)汽流量，達(dá)到控制機(jī)組出口水溫的目的。室外溫度較高時(shí)，通過控制設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)及調(diào)整進(jìn)汽流量來控制溫度。但注意盡量減少換熱器開啟頻率，以免因頻繁開停而造成封密墊泄漏。供熱負(fù)荷減少時(shí)應(yīng)注意蒸汽管道疏水，以免換熱器內(nèi)產(chǎn)生水擊。運(yùn)行調(diào)節(jié)要整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)進(jìn)行，統(tǒng)一調(diào)配。
管殼式換熱器通常按以下諸方面來分類：結(jié)構(gòu)、傳熱過程、傳熱面的緊湊程度、所用材料、流動(dòng)形態(tài)、分程情況、流體的相態(tài)和傳熱機(jī)理等?，F(xiàn)在小編就給大家介紹管殼式換熱器的相關(guān)分類情況。
1、按所用材料分類:
一般可分為金屬材料和非金屬材料兩類。
2、按傳熱面的特征分類:
根據(jù)管殼式列管換熱器內(nèi)傳熱管表面的形狀可分為螺紋管、波紋管、型管、表面多空管、螺旋扁管、螺旋槽管、環(huán)槽管、縱槽管、翅管、螺旋繞管、翅片管換熱器、鋸齒管換熱器等。
管殼式換熱器的相關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn)是怎樣的？
3、按流體流動(dòng)形式分類:
根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)流體流動(dòng)的形式可分為并流、逆流和錯(cuò)流三種形式。這三種流動(dòng)形式中，逆流相比其他流動(dòng)方式，在同等條件下產(chǎn)品的壁面的熱應(yīng)力很小，壁面兩側(cè)流體的傳熱溫差很大，因而是優(yōu)先選用的形式
4、按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類:
可分為固定管板式、浮頭式、U型管式、填料函式滑動(dòng)管板式、板式、薄管板式等。
