换热器热工计算 化工管道应力分析 化工设备仿真分析

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2、ctor’sdegree.Theyworkinlargeforeign-ownedenterprise,InstituteofchemicalequipmentdesignanduseCAEsimulationsoftwareskillfully,suchasANSYS,ABAQUS,FLUENT,CAESAR.Theycansolvetheforceanalysis,strengthcheckingandreliabilityanalysisofchemicalequipment,andsucce

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4、ven-seven.CB1502绕管式换热器管板应力分析与强度评定有限元分析报告目录1概述12结构及其应力分析计算参数12.1结构设计12.2应力计算参数12.3材料性能参数22.4应力分析工况23有限元分析33.1第二级管板有限元分析33.1.1上管板有限元分析33.1.2第二级中间管板有限元分析113.2第一级管板有限元分析183.2.1第一级中间管板有限元分析183.2.2下管板有限元分析334结论50附录一51附录二521概述针对换热器CB1502管板结构，利用有限元分析软件ANSYS13.

5、0对局部结构进行应力分析，并按照JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》（2005确认）的要求进行应力强度评定。报告中所有材料参数参照GB150-2011《压力容器》。上管板、第一、二级中间管板厚度均为150mm，下管板厚度为200mm，分别建立第二级管板与第一级管板有限元模型。其中，第二级管板包括上管板和第二级中间管板，第一级管板包括第一级中间管板和下管板。2结构及其应力分析计算参数2.1结构设计换热器总体结构见附录一。2.2应力计算参数该换热器的设计参数如表1所示：表1换热器设计参数

6、第一级第二级管程一管程二管程三壳程管程一管程二壳程设计压力/MPa8880.5880.5设计温度/ºC-150/60-150/60-150/60-150/60-150/60-150/60-150/60腐蚀裕量/mm0000000表2主材材质构件名称件号材料圆筒--S30408锥壳--S30408管板--S30408Ⅳ中心筒--S30408换热管--50832.3材料性能参数主要材料在设计温度下的力学性能参数见表3：表3材料性能参数材料牌号温度（ºC）许用应力强度Sm（MPa）弹性模量E（MPa）泊松

7、比μS30408Ⅳ-1501372.06e50.3S304081375083677.1e40.332.4应力分析工况鉴于该换热器的结构和工况较为复杂，本报告按表4所示的七种工况对设备的第二级管板进行应力分析，并作相应的强度评估；按表5所示的十五种工况对第一级管板进行应力分析与强度评定，从理论上确定此设计方法的安全性和可靠性。表4第二级管板分析工况工况一仅壳程压力作用工况二仅管程一压力作用工况三仅管程二压力作用工况四管程一和管程二压力同时作用工况五壳程和管程一压力同时作用工况六壳程和管程二压力同时作用

8、工况七壳程、管程一和管程二压力同时作用表5第一级管板分析工况工况一仅壳程压力作用工况二仅管程一压力作用工况三仅管程二压力作用工况四仅管程三压力作用工况五管程一和管程二压力同时作用工况六管程一和管程三压力同时作用工况七管程二和管程三压力同时作用工况八管程一、管程二和管程三压力同时作用工况九壳程和管程一压力同时作用工况十壳程和管程二压力同时作用工况十一壳程和管程三压力同时作用工况十二壳程、管程一和管程二压力同时作用工况十三壳程、管程一和管程三压力同时作用工况十四壳程、管程