導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機(jī)械安全論文>>正文

工藝參數(shù)波動(dòng)對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器安全性的影響

文檔作者：郭崇志，周祥，黃巍文檔來源：華南理工大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年09月21日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大小： 1.38 MB 共10頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共10頁]

本文件共10頁，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.38 MB 共10頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：高壓換熱器泄漏原因分析關(guān)于重整加氫裝置…

上一篇：管殼式換熱器管束失效形式預(yù)防措施及在線…

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

工藝參數(shù)波動(dòng)對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器安全性的影響
郭崇志，周祥，黃巍
(華南理工大學(xué)，廣東廣州510640)
摘要：采用“分段建模，整體綜合”的模擬方法對(duì)殼程E流路和管程流體建模，使得分析模型更加
符合實(shí)際。進(jìn)一步考慮了管殼程工藝參數(shù)波動(dòng)條件下，折流桿預(yù)應(yīng)力換熱器在僅受預(yù)變形、僅受操
作溫度以及預(yù)變形和溫度共同作用3種加載工況下的管子與管板接頭應(yīng)力變化規(guī)律，并在整理大
量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上給出了預(yù)應(yīng)力換熱器的安全操作區(qū)間，對(duì)于指導(dǎo)預(yù)應(yīng)力換熱器設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有較
大的現(xiàn)實(shí)意義。此外，通過預(yù)應(yīng)力換熱器的試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了模擬結(jié)果的可靠性。
關(guān)鍵詞：工藝參數(shù)；折流桿換熱器；預(yù)應(yīng)力；安全區(qū)間
中圖分類號(hào)：TH123；TQo51．5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001—4837(2015)01—0009—09
doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2015．01．002
Efect of Process Parameters Fluctuation on Safety
of Pre-stressed Heat Exchanger
GUO Chong—zhi，ZHOU Xiang，HUANG W ei
(South China University of Technology，Guangzhou 5 10640，China)
Abstract：The numerical simulation method named “Simulation in subsections，integration of the whole’’
were used to model shell E flow path and the tube side fluid，which makes the analysis of the model is
consistent with the actual mode1．Process parameters fluctuation of tube side and shell side were further
considered．The analysis of the rod baffle heat exchanger s stress variation is under three kinds of working
condition．They are affected by the pre—deformation load，the temperature load and the pre—deform ation
load and temperature load combination．Safe working range of pre—stressed heat exchanger is given on the
basis of processing large amounts of data．It guides the design and application of pre—stressed heat ex—
changer has great practical significance．In addition，the experimental research on a certain condition of
pre—stressed heat exchanger，proves the reliability of the simulation．
Key words：the process parameters；rod—baffle heat exchanger；pre—deform ation；safe range
0 引言
預(yù)應(yīng)力換熱器的主要目的是降低固定管板管
殼式換熱器溫差應(yīng)力，為此已經(jīng)開展了一些研究。
文獻(xiàn)[1]運(yùn)用預(yù)應(yīng)力理論，通過預(yù)加與溫差應(yīng)力
等值的反向應(yīng)力的方法，克服了普通換熱器工作
時(shí)存在的溫差應(yīng)力，有效地提高了換熱器的使用
可靠性；文獻(xiàn)[2]提出了一種通過施加預(yù)應(yīng)力來
降低運(yùn)行中的換熱器溫差應(yīng)力的專利制造技術(shù)；
文獻(xiàn)[3]對(duì)這種預(yù)應(yīng)力換熱器進(jìn)行了粗略的計(jì)
算，并將結(jié)果與普通換熱器進(jìn)行了對(duì)比，得到這種
． q ．
藝參數(shù)波動(dòng)對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器安全性的影響
預(yù)應(yīng)力技術(shù)能有效降低換熱器的溫差應(yīng)力；文獻(xiàn)
[4—5]利用Fluent數(shù)值模擬和ANSYS預(yù)拉伸單
元對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器進(jìn)行了分析，并用試驗(yàn)驗(yàn)證了
分析結(jié)果，表明這種預(yù)應(yīng)力換熱器技術(shù)是可靠的。
為了深入研究工藝參數(shù)的改變對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器性
能的影響，文獻(xiàn)[6]研究了在固定的管程工藝參
數(shù)下，改變殼程工藝參數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器性能的
影響，得到了各種應(yīng)力準(zhǔn)則下最佳預(yù)變形與流速
的關(guān)系式。理論計(jì)算模擬和試驗(yàn)測(cè)試均表明，通
過施加預(yù)應(yīng)力降低運(yùn)行中的換熱器溫差應(yīng)力的技
術(shù)是可靠的。
文中重點(diǎn)研究管、殼程工藝參數(shù)波動(dòng)對(duì)預(yù)應(yīng)
管程
進(jìn)口
殼程流體進(jìn)口
力換熱器安全性的影響。在試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，
通過幾百個(gè)模擬計(jì)算的算例來分析不同管、殼程
工藝參數(shù)發(fā)生波動(dòng)情況下，預(yù)應(yīng)力換熱器的管板
與管子連接接頭強(qiáng)度性能的變化，及其滿足運(yùn)行
條件的某些限制準(zhǔn)則。
1 建模
1．1 幾何模型gZ-~-藝條件
折流桿固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)如圖1所示。
其主要結(jié)構(gòu)尺寸和工藝條件見表1，2。為了得到
管、殼程較大壁溫差，兩種介質(zhì)的流向?yàn)椴⒘鳌?
}_。==j{二j二j 二： 一j 二_一 H
進(jìn)口導(dǎo) 折流柵 折流柵 折流柵 折流柵；折流柵 折流柵 I
管箱 流筒段 1段 2段 3段 4段 5段：6段 口喜 筒 管箱
表1 主要結(jié)構(gòu)尺寸
圖1 折流桿固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)示意
結(jié)構(gòu)參數(shù) 尺寸／mm
管板厚度占 l2
管板外徑 125
導(dǎo)流筒幾何參數(shù) ,／,92 X1 X120
管心距 19
折流桿直徑 3
殼體 擊115×6．5 X1500
表2 主要工藝條件
項(xiàng)目 管程 殼程
介質(zhì) 飽和蒸汽 自來水
入口溫度／K ~>373 30o
出口溫度 計(jì)算確定 計(jì)算確定
入 口流速 t>0．5 kg／s 0
． (質(zhì)量流速) 3 m／s
出口流速 計(jì)算確定 計(jì)算確定
管程
【葉{口
1．2 模型簡化及單元類型的選取
三維實(shí)體模型考慮了實(shí)際中存在的E流
路’ ，建立 包含進(jìn)出口接管、管箱、管板、殼體
和換熱管束的1／2對(duì)稱模型。通過設(shè)置換熱管為
預(yù)拉伸單元，進(jìn)行熱一結(jié)構(gòu)耦合分析。并將Fluent
計(jì)算得到的溫度場(chǎng)加載到ANSYS中進(jìn)行結(jié)構(gòu)分
析 ”j，分析采用“分段建模，逐段模擬，整體綜
合”的方法 。
1．3 預(yù)變形加載及定義路徑
降低或抵消由于管、殼溫差引起的溫差應(yīng)力，
即抵消管、殼之間的熱膨脹差產(chǎn)生的熱應(yīng)力而需
要施加預(yù)變形。利用ANSYS對(duì)給定工藝參數(shù)進(jìn)
行分析，確定換熱管和管板之間的平均熱膨脹差。
文獻(xiàn)[14]分析結(jié)果表明，整體加載時(shí)，當(dāng)每
根換熱管施加熱膨脹變形差時(shí)，預(yù)應(yīng)力換熱器性
能最佳，因此，可以將換熱管和管板之間的平均熱
膨脹差近似作為整體加載時(shí)最優(yōu)預(yù)變形量。
對(duì)管板選取兩個(gè)路徑進(jìn)行分析，如圖2所示。
各個(gè)路徑均是管板厚度方向的路徑，方向都是從
管程指向殼程，其中路徑1表示中心換熱管與管
板連接的位置；路徑2表示管板與殼體連接位置。

工藝參數(shù)波動(dòng)對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器安全性的影響 VolJ．32 No．1 2015
在整個(gè)殼程流速變化范圍，管板與殼體連接區(qū)域
都是安全的。但是在管板中心部位，流速2～3
m／s之間出現(xiàn)局部薄膜應(yīng)力超標(biāo)，如果換熱器短
時(shí)運(yùn)行且只是快速通過此區(qū)域，則由于超標(biāo)幅度
不大，對(duì)換熱器管板中心的管子連接區(qū)域性能影
響不大；但如果換熱器長期運(yùn)行在這個(gè)范圍，則可
能導(dǎo)致不安全。由于一次彎曲應(yīng)力與局部薄膜應(yīng)
力的疊加，導(dǎo)致管板與管子連接的接頭表面區(qū)域
可能出現(xiàn)局部屈服甚至裂紋。綜上所述，從保守
的觀點(diǎn)來看，可以認(rèn)為在殼程流速小于2 m／s的
情況下，換熱器是可以保證安全的。
表3 僅受預(yù)變形載荷作用，不同殼程入口流速下各路徑強(qiáng)度 MPa
流速／ O
． 2 O．4 O．6 O．8 1 1．9 2 3 5 7
nl·S 限制
f≤ )
路徑 1 2 l 2 1 2 1 2 l 2 1 2 l 2 1 2 l 2 1 2
PⅢ 44 9．3 5l 1O．8 54．8 I1．7 53 I1 52 l2 55 l2 56．5 12．5 52 l3 46 1l 41 lO 140
Pi +p B 154 68． 9 】80 85 】93 93 185 88 207 lO2 209 94 211 98 216 104 188 92 170 82 2l0
P1+p B+Q 】80 104 208 l21 224 13O 215 125 248 141 230 136 234 140 252 144 221 126 197 l12 420
結(jié)論 、／ × 、／ × 、／
(2)無預(yù)應(yīng)力、僅受溫度載荷影響(即普通換 應(yīng)力換熱器工作狀態(tài))結(jié)果見表4。
熱器工作狀態(tài))、溫度和預(yù)應(yīng)力載荷共同作用(預(yù)
表4 殼程流速波動(dòng)時(shí)預(yù)應(yīng)力換熱器安全區(qū)間
1-藝參數(shù) 工況條件 安全區(qū)間
僅受預(yù)變形載荷(安裝狀態(tài)) 0～2 m／s
殼程流速波動(dòng) 無預(yù)應(yīng)力僅受溫度載荷(普通換熱器狀態(tài)) 0—7 m／s，常規(guī)流速內(nèi)安全
溫度和預(yù)應(yīng)力共同作用(預(yù)應(yīng)力換熱器_r作狀態(tài)) 0～9 m／s，常規(guī)流速內(nèi)安全
2．2 管程入口溫度波動(dòng)換熱器的影響
(1)僅受預(yù)變形載荷作用。
i墅墜 ： 盟 ； 。
~221；+08 967E+08 161E+O9 226E+09 2901']409
圖6 管程人口溫度波動(dòng)時(shí)儀受預(yù)變形載荷
工況下應(yīng)力云圖
圖6示出了其他參數(shù)保持不變情況下，考慮
管程入口溫度 變化的一個(gè)結(jié)果示例(T=373
- l2 ·
K)，可以看出，最大應(yīng)力在管板與中心管連接部
位，總體應(yīng)力 =162 MPa，此外管板與殼體連接
區(qū)域的應(yīng)力也較大，總體應(yīng)力 =93．69 MPa。圖
7，8示出了路徑分析結(jié)果。
0 0．6O 1．20
離／xlO～mm
圖7 管程入口溫度波動(dòng)時(shí)換熱器選定路徑l
應(yīng)力強(qiáng)度分布
第32卷第1期 壓 力 容 器 總第266期
c口
豈
2
×
＼
驟
0 0．60 1．20
趴離／×l0 mm
圖8 管程人口溫度波動(dòng)時(shí)換熱器選定路徑2
應(yīng)力強(qiáng)度分布
表5列出了全部分析結(jié)果，可以看出，在此工
況下，在整個(gè)管程溫度變化范圍，管板與殼體連接
區(qū)域都是安全的。但是在管板中心部位，溫度
423～443 K之間出現(xiàn)局部薄膜應(yīng)力超標(biāo)，如果換
熱器長期運(yùn)行在這個(gè)范圍，則可能導(dǎo)致不安全。
由于一次彎曲應(yīng)力與局部薄膜應(yīng)力的疊加，導(dǎo)致
管板與管子連接的接頭表面區(qū)域可能出現(xiàn)局部屈
服甚至裂紋。綜上所述，從保守的觀點(diǎn)來看，可以
認(rèn)為在管程溫度小于423 K的情況下，換熱器是
可以保證安全的。
(2)無預(yù)應(yīng)力僅受溫度載荷影響、受溫度和
預(yù)應(yīng)力載荷共同作用結(jié)果見表6。
表5 僅受預(yù)變形載荷作用，不同管程入口溫度下各路徑強(qiáng)度 MPa
溫度／K 373 383 393 403 4 0 413 423 443 限制
路徑 1 2 l 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 (≤)
Pm 39．6 8．41 50．4 1O．6 54 11．5 58．5 12．4 59 l2． 6 59．7 12．7 65 13．8 82．4 l8 140
Pt +P B 140 67 179 84 19l 90 200 98 205 1OO 206 l01 210 lO9 294 l39 210
P L+PB+Q l62 93．7 207 l】9 22l 128 239 l38 242 l40 244 141 265 154 341 204 420
結(jié)論 、／ 、v／ 、／ × 、／ × 、／
表6 管程入口溫度波動(dòng)時(shí)預(yù)應(yīng)力換熱器安全區(qū)間
工藝參數(shù) 工況條件 安全區(qū)間
僅受預(yù)變形載荷(安裝狀態(tài)) 0～423 K
管程入口溫度波動(dòng) 無預(yù)應(yīng)力僅受溫度載荷(普通換熱器狀態(tài)) 0～453 K
溫度和預(yù)應(yīng)力共同作用(預(yù)應(yīng)力換熱器工作狀態(tài)) 0～533 K
2．3 管程入口質(zhì)量流速波動(dòng)的影響
(1)僅受預(yù)變形載荷作用。
_皂盟盟 立盈蓋 盟 !呈 ：：
316E+08 949E+08 l58E+09 222E+09 ．285E+09
圖9 管程人口質(zhì)量流速波動(dòng)時(shí)僅受預(yù)變形載荷
工況下應(yīng)力云圖
圖9示出了其他參數(shù)保持不變情況下，考慮
管程入口質(zhì)量流速q變化的一個(gè)結(jié)果示例(q=
0．5 k s)，可以看出，最大應(yīng)力在管板與中心管
連接部位，總體應(yīng)力 =159 MPa，此外管板與殼
體連接區(qū)域的應(yīng)力也較大，總體應(yīng)力or=91．99
MPa。圖10，11示出了路徑分析結(jié)果。
表7列出了全部分析結(jié)果，可以看出在此工
況下，在整個(gè)管程質(zhì)量流速變化范圍，管板與殼體
連接區(qū)域都是安全的。但是在管板中心部位，流
速6—9 kg／s之間出現(xiàn)局部薄膜應(yīng)力超標(biāo)。如果
換熱器短時(shí)運(yùn)行且只是快速通過此區(qū)域，則由于
超標(biāo)幅度不大，對(duì)換熱器管板中心的管子連接區(qū)
域性能影響不大；但如果換熱器長期運(yùn)行在這個(gè)
． 13 ．
工藝參數(shù)波動(dòng)對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器安全性的影響
范圍，則可能導(dǎo)致不安全。由于一次彎曲應(yīng)力與
局部薄膜應(yīng)力的疊加，導(dǎo)致管板與管子連接的接
頭表面區(qū)域可能出現(xiàn)局部屈服甚至裂紋。
日
窖
_ -
×
黑
0．60 l-20
距離／x 10 rnm
圖10 管程入口質(zhì)量流速波動(dòng)時(shí)換熱器選定
路徑1應(yīng)力強(qiáng)度分布
塞
0
_ _
×
暇
0 0．6O 1 2O
離／×10一mm
1 1 管程人口質(zhì)量流速波動(dòng)時(shí)換熱器選定
路徑2應(yīng)力強(qiáng)度分布
綜上所述，從保守的觀點(diǎn)來看，可以認(rèn)為在殼
程流速小于6 kg／s的情況下，換熱器是可以保證
安全的。
表7 僅受預(yù)變形載荷作用，不同管程入口質(zhì)量流速下各路徑強(qiáng)度 MPa
流速／ 0
． 5 0．75 1 1．25 1．5 k 1．75 3 5 5．8 6 7 9
g·s一 限制
(≤)
路徑 1 2 l 2 1 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 l 2 1 2
P 38．9 8．3 45．3 9．6 5O．4 l0．6 48．2 l0．3 46．6 10 49．7 lO．6 48 10 49 l2 52 I2．8 53 I3 58 l4 51 I2．5 l40
P| +P B l37 66 160 77 l79 84 170 81 164 79 175 84 202 97 203 97． 7 209 lO5 210 l05 215 114 211 102 2】0
Pt +P B
159 92 185 107 207 l19 197 114 191 110 203 117 235 130 236 134 250 142 254 l45 276 157 246 140 420
+q
結(jié)論 、／ × 、／ X 、／ × 、／
(2)無預(yù)應(yīng)力僅受溫度載荷影響、受溫度和 預(yù)應(yīng)力載荷共同作用結(jié)果見表8。
表8 管程入口質(zhì)量流速波動(dòng)時(shí)預(yù)應(yīng)力換熱器安全區(qū)間
工藝參數(shù) 工況條件 安傘 間
僅受預(yù)變形載荷(安裝狀態(tài)) 0～6 kg／s
管程入口質(zhì)量流速波動(dòng) 無預(yù)應(yīng)力僅受溫度載荷(普通換熱器狀態(tài)) 0—9 k s，常規(guī)質(zhì)量流速內(nèi)安全
溫度和預(yù)應(yīng)力共同作用(預(yù)應(yīng)力換熱器工作狀態(tài)) 0～10 k s，常規(guī)質(zhì)量流速內(nèi)安全
2．4 各種工況下的安全區(qū)間總結(jié)
由表9可以看出，預(yù)應(yīng)力換熱器的安全范圍
大于普通換熱器，說明預(yù)變形載荷對(duì)于消除管殼
式換熱器的溫差應(yīng)力效果顯著，可以大大減小管
板上承受的溫差應(yīng)力，顯著消除管板與換熱管及
殼體連接處的應(yīng)力。并且在不同工況下，應(yīng)該施
加在預(yù)應(yīng)力換熱器上的預(yù)變形有不同的最佳值。
只要確定該預(yù)變形載荷值，則預(yù)應(yīng)力換熱器應(yīng)用
到工程實(shí)際中，就可以明顯提高換熱器工作時(shí)的
可靠性，延長換熱器的有效工作壽命，體現(xiàn)出了預(yù)

第32卷第1期 壓 力 容 器 總第266期
0．0004
0
0 0．025
路徑y(tǒng)，mm
圖19 無預(yù)應(yīng)力時(shí)路徑Y(jié)應(yīng)變數(shù)據(jù)
0．0004
0．0002
0
路徑X／mm
圖20 預(yù)變形量為0．226 mm時(shí)路徑 應(yīng)變數(shù)據(jù)
O 0．025 0．050
路徑Y(jié)／mm
圖21 預(yù)變形量為0．226 mm時(shí)路徑l，應(yīng)變數(shù)據(jù)
可以看出，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果與路徑 的分析結(jié)
果吻合度較好，其中，與路徑 相對(duì)應(yīng)的4號(hào)應(yīng)
變片試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)基本保持不變，且與仿真數(shù)據(jù)
差異太大，基本可以判定為壞點(diǎn)，路徑y(tǒng)雖然與
測(cè)試結(jié)果有一定的偏差，但是偏差不是很大，趨勢(shì)
還是與試驗(yàn)數(shù)據(jù)很吻合。總體而言，試驗(yàn)中的6
個(gè)測(cè)點(diǎn)中有5個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)比較吻合，
能夠支撐模擬結(jié)果的正確性。由此可見，文中的
分析模型是可靠的，所采用的數(shù)值模擬方法也有
很高的準(zhǔn)確性，基于不同管殼程工藝參數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)
力換熱器安全性的影響，對(duì)于指導(dǎo)預(yù)應(yīng)力換熱器
設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
4 結(jié)論
(1)上述分析表明，當(dāng)工藝參數(shù)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，
同時(shí)承受溫度和預(yù)變形加載(即預(yù)應(yīng)力)換熱器
安全操作區(qū)間最大。以本文的案例為例，預(yù)應(yīng)力
換熱器的安全操作區(qū)間比常規(guī)同樣條件下操作的
換熱器增大了1．11—1．28倍，這說明，預(yù)應(yīng)力換
熱器比相同條件下操作的換熱器安全性能提高了
1．11—1．28倍。也說明相同條件下，預(yù)應(yīng)力換熱
器具有更大的操作彈性，或具有更大的操作參數(shù)
波動(dòng)變化的適應(yīng)能力和更高的運(yùn)行安全裕度。
(2)文中的分析和驗(yàn)證表明，當(dāng)操作工藝參
數(shù)(如管殼程流量、溫度等)發(fā)生變動(dòng)時(shí)，換熱器
的性能參數(shù)會(huì)隨之波動(dòng)或變化。但任何換熱器對(duì)
于參數(shù)的波動(dòng)有明確的閾值限制，這些閾值給出
了合理的操作參數(shù)區(qū)間和危險(xiǎn)操作區(qū)域的分界，
對(duì)于生產(chǎn)過程操作工藝參數(shù)控制和關(guān)鍵換熱器的
安全操作無疑提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)保障。而在限
定的閾值范圍內(nèi)操作時(shí)，破壞發(fā)生的可能大大降
低，安全性大幅度提高。
(3)通過研究分析可知，在文中研究范圍，普
通換熱器最可能發(fā)生破壞的位置是管子與管板和
管板與殼體連接區(qū)域；而預(yù)應(yīng)力換熱器最可能發(fā)
生破壞的位置是管子與管板的連接區(qū)域。通常都
是由于 +P 應(yīng)力強(qiáng)度超標(biāo)而引起的破壞。同
樣操作條件下，預(yù)應(yīng)力換熱器的安全可靠性更高。
參考文獻(xiàn)：
[1] 公維生，王錦勇．預(yù)應(yīng)力列管換熱器及其制造技術(shù)
[J]．化工施工技術(shù)，1999，21(2)：24—25．
[2] 郭崇志．一種預(yù)應(yīng)力管殼式換熱器及其制造方法：
中國，CN00114032．9[P]．2000一叭一21．
[3] 陳文昕，王友紅，郭崇志．管殼式換熱器預(yù)應(yīng)力計(jì)算
方法的初步研究[R]．廣東省鍋爐壓力容器論壇，
2005：71—74． (下轉(zhuǎn)第24頁)
· 17 ·
CPVT 透鏡墊密封螺栓載荷的探討 Vo1．32 No．1 20l5
建模和分析，比較了式(2)所計(jì)算的螺栓載荷與
有限元分析的螺栓載荷的差異，同時(shí)分析了按
式(2)計(jì)算的載荷在滿足透鏡墊密封比壓的情況
下，透鏡墊內(nèi)部材料均處于彈性狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)：
丁伯民，黃正林．化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書— —高壓容器
[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．
于新奇，蔡仁良透鏡墊高壓管道連接系統(tǒng)密封試
驗(yàn)研究[J]．壓力容器，1993，10(5)：33—40．
HG／T 20582-2011，鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定
[S]．
ANSYS Inc．，ANSYS Advanced Analysis Techniques
Guide[Z]．2004．
白海永，傅吉坤，周大坤．氨合成塔外殼雙錐環(huán)密封
結(jié)構(gòu)的分析[J]．壓力容器，2008，25(4)：24—27．
韓樹新，盛水平，鄭津洋，等．大型雙錐密封過程非
線性數(shù)值分析[J]．壓力容器，2008，25(12)：22—
28．
Papadopoulos P．Solberg J M．A lagrange multiplier
method for the finite element solution of frictionless
contact problems[J]．Mathematical and Computer
Modelling，1998，28：373—384．
[8] 李慶揚(yáng)，王能超，易大義．?dāng)?shù)值分析(第五版)[M]．
北京：清華大學(xué)出版社，2008．
[9] 余偉煒，高炳軍．ANSYS在機(jī)械與化工裝備中的應(yīng)
用(第二版)[M]．北京：中國水利水電出版社，
2007．
[10] A·且·杜馬什涅夫．化學(xué)生產(chǎn)機(jī)械及設(shè)備[Mj．北
京：化學(xué)工業(yè)出版社，1961．
[11] 安少軍，王立權(quán)．金屬透鏡墊密封特性研究[J]．流
體機(jī)械，2011，39(9)：30—33．
[12] 王樂勤，楊暉，勵(lì)行根，等．柔性石墨密封墊片的
研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．流體機(jī)械，2013，41(6)：
37——42．
[13] ASME B&amp;amp; PV CodeⅧ 一2：2010，Rules for Con—
struction of Pressure Vessels f S 1．
[14j 王立權(quán)，安少軍，王剛．深水海底管道套筒連接器
設(shè)計(jì)與分析[J]．哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，39
(9)：1103—1107．
[15] GB 150．1～150．4—2O11，壓力容器[S]．
收稿日期：2014—10—21 修稿日期：2015—0l—O6
作者簡介：劉國振(1981一)，男，工程師，主要從事壓力容
器設(shè)計(jì)、審核工作，通信地址：050061河北省 家莊市新
華區(qū)翔翼路6號(hào)河北正元化工工程設(shè)計(jì)有限公司，E—
mail：liuguozhen127@ 163．tom。
(上接第l7頁)
[4] 郭崇志，梁泉水．折流桿換熱器數(shù)值模擬新方法
[J]．化工進(jìn)展，2007，26(8)：1198—1206．
[5] 梁泉水．預(yù)應(yīng)力換熱器的分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]．廣
州：華南理工大學(xué)，2007：33—52．
[6] 林長青．工藝參數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器性能的影響
[D]．廣州：華南理工大學(xué)，2008：67—72．
[7] 郭崇志，林橋．管殼式換熱器殼程流動(dòng)與傳熱的數(shù)
值模擬與驗(yàn)證[J]．化工進(jìn)展，2011，30(10)：2131—
2140．
[8] 郭崇志，肖樂．換熱器流固傳熱邊界數(shù)值模擬溫度
場(chǎng)的順序耦合方法[J]．化工進(jìn)展，2010，29(9)：
1615—．1619．
[9] 郭崇志，周潔．固定管板式換熱器的溫差熱應(yīng)力數(shù)
值分析[J]．化工機(jī)械，2009，36(1)：41—46．
[10] 郭崇志，龐凌慧．預(yù)應(yīng)力換熱器性能的數(shù)值分析與
實(shí)驗(yàn)研究[J]．壓力容器，2009，26(1)：4—9．
[11] 郭崇志，林長青．基于ANSYS和FLUENT的管殼
式換熱器整體分析方法[EB／OL]．http：／／pera．e—
works．net．co．／document／200907／article861 1．htm ．
· 24 ·
2009—07— 10．
[12] 肖敬美，錢泰磊，朱冬生，等．螺旋扭曲膨脹管油冷
卻器殼程傳熱及壓降性能試驗(yàn)研究[J]．流體機(jī)
械，2014，42(6)：11—15．
[13] 董其伍，杜慶 ，劉敏珊，等．■葉孔板換熱器殼
程流體流動(dòng)和傳熱特性數(shù)值研究[J]．化工設(shè)備L．j
管道，2012，49(2)：2l一23．
[14] 郭崇志，林橋．預(yù)變形加載方式對(duì)預(yù)應(yīng)力換熱器性
能的影響[J]．化工機(jī)械，2012，39(1)：58—61．
收稿日期：2014—10—11 修稿日期：2014—12—10
作者簡介：郭崇志(1956一)，男，副教授，主要從事過程裝
備CAD／CAE技術(shù)研究工作，通信地址：510640廣東省廣
州市華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院29號(hào)樓323B
室，E—mail：372571334@qq．conl。
通訊作者：周祥(1989一)，男，通信地址：510640廣東省廣
州市華南理：【大學(xué)29號(hào)樓323B室，E—mail：zhouxiang—
scut@ J26．com

網(wǎng)友評(píng)論 more

機(jī)械安全論文最新內(nèi)容

05-01