解析全焊接板壳式换热器入口处温度的数值模拟

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1、上海理工大学学报第35卷第1期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．35No．12013文章编号：1007—6735(2013)01—0077—05全焊接板壳式换热器入口处温度的数值模拟施卿海，苏文献，许斌，范斌(上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要：以计算流体力学的FLUENT软件为工具，在全焊接板壳式换热器整体温度分布数值模拟的基础上，对过热蒸汽入口处的板束温度分布进行了分析．研究了入口处的质量流速、入口直径与板束间温差应力的关系．结

2、果表明：在设计时，开孔率在70％左右较为合适，质量流速应在保证工艺要求的情况下尽可能减少．这对解决全焊接板壳式换热器入1：2处温差应力过大导致的破坏问题具有一定的参考价值．关键词：全焊接板壳式换热器；入口处；数值模拟；温差应力中图分类号：TQ051．5文献标志码：ANumericalSimulationonTemperatureDistributionattheEntranceofAFullyWeldedPlateTypeHeatExchangerSHIQinghai，SUWenxian，XUBin，FANBin(

3、CollegeofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghaifoScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Basedontheprincipleofcomputationalfluiddynamicsandthenumericalsimulationoftheoveralltemperaturedistributiononafullyweldedplatet。ypeheatexchanger，tempera

4、turedistributionofsuperheatedst‘eamat‘theentranceofplateswasanalyseddetailedly．Therelationshipsbetweenmassflow-rateattheentrance，inletdiameterandthermalstresswereinvestigated．Itisconcludedthattheopeningrateshouldbeabout70％andthemassflow-rateshouldbereducedasmu

5、chaspossibleundertheconditionthattechnologyrequirementsaresatisfied．Theresultsprovidesomereferencetosolvetheproblemofexcessivetherma1stress，whichmayleadtothedestructionattheent。ranceofplatesofafullyweldedplatetypeheatexchanger．．Keywords：flyweldedplatetypeheate

6、xchanger；entrance；numericalsimulation；thermalstress全焊接板壳式换热器是芬兰伐德鲁斯公司最早点，近年来被国内外广泛使用。在国内由于生产环发明的新一代换热器，其核心是由波纹换热板片经境以及制造工艺的不同，使得这种换热器的寿命相本体焊接而成的换热板束，外壳是压力容器．由于其比国外大大减小，究其原因是由于在过热蒸气进口具有紧凑、高效、无密封垫片、耐高温、耐高压等优处的板束温差应力过大而加剧板束的损耗造成的．收稿日期：2011—09—05第一作者：施卿海(1985一)，男，

7、硕士研究生．研究方向：过程设备设计与有限元分析．E-mail：shishensun@163．com通讯作者：苏文献(1967一)，男，副教授．研究方向：过程设备设计与有限元分析．E—mail：digestsu@163．com5[[6[8[9[]]]]]第1期施卿海，等：全焊接板壳式换热器入口处温度的数值模拟81的减少．3结论参考文献：a．全焊接板壳式换热器温度沿壳程流向逐渐减[1]李含苹．全焊接板壳式换热器在传热中的应用I-J]．船小，且随折流板个数的增加，温度的下降幅度逐渐变舶，2004(4)：35—38．小，而

8、且在入口处的温度分布很不规则．[2]刘利平，黄万年．FLUENT软件模拟管壳式换热器壳b．随着过热蒸汽人口质量流速的增大，同一板程三维流场EJ]．化工装备技术，2006(3)：54—57．束以及各个板束间的温差也越来越大．[3]王艳云，李志安．FLUENT软件对管壳式换热器壳程C．随着过热蒸汽入口直径的增大，同一板束以流体数值模拟方法可行性的验证[J]．管道