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《基于ANSYS的凝汽器管板大温差热固耦合分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第５９卷第５期汽轮机技术Vol．５９No．５２０１７年１０月TURBINETECHNOLOGYOct．２０１７基于ANSYS的凝汽器管板大温差热固耦合分析徐朝阳,孙士恩(华电电力科学研究院,杭州３１００１０)摘要:运用ANSYS对管板进行有限元热应力分析,研究了在大温差下其热应力分布情况,通过分析得出管板在6７℃大温差条件下满足应力的结论,并对结果对比可知凝汽器管板两侧温差对热应力起主要作用,为工程设计与实际运行提供了指导。关键词:ANSYS;凝汽器;管板;大温差;热固耦合分类号:TK２6２文献标识码:A文章编号:１００１-５８８４(２０１７)０
2、５-０３５１-０３TheThermalStructureInteractionAnalysisonTubeSheetwithLargeTemperatureDifferenceBasedonANSYSXUZhao-yang,SUNShi-en（HuadianElectricPowerResearchInstitute,Hangzhou３１００１０,China)Abstract：ThroughtheThermalstressanalysisoftubesheetwithANSYSsoftware,theconclusionisthatthepipe
3、＇sforcemeetsthedesignrequirementsforce,andtemperaturedifferenceoftwosideshasgreateffectonstressoftubesheet．Theresultprovidestheoreticalguidanceforactualprojectandoperation．Keywords：ANSYS;condenser;tubesheet;largetemperaturedifference;thermo-structuralcoupling一步下降以满足供热面积的需求。０前
4、言目前,关于凝汽器冷却管的相关研究,主要是运行参数[１,２]对凝汽器换热性能、真空度等影响方面的研究,对管板的凝汽器是凝汽式汽轮机的主要辅助设备,是汽轮机组的[３]分析也大多是内压作用下的应力分析,对管板热应力的研重要组成部分。在现代大型电站的汽轮机组热力循环中,凝究相对较少。温差对管板热应力的影响直接影响到凝汽器汽器也起着冷源的作用,其主要任务就是将汽轮机排汽凝结换热效果的好坏,故有必要研究大温差下管板的热应力,以成水,并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度。确定是否会对凝汽器正常运行有影响。低真空循环水供热技术是目前供热领域中一个应用比较好的
5、技术,可有效解决供热面积不足问题。低真空技术利２ANSYS有限元建模与分析用汽轮机排汽来加热循环水,既增加了汽轮机的热效率,又使得循环水温度得到提高。然而,在循环水进口温度较低的２．１基本参数情况下,凝汽器管板内外温度差较大（Δt=6７℃),对应就会该改造凝汽器为双流程,两路冷却水进口温度分别为产生较大的热应力,会影响管板的正常使用。因此,有必要１５℃、6０℃,对应出口温度分别为２８℃、８０℃,排汽温度８２℃。[４]对凝汽器管板在大温差条件下进行热应力分析。管板及封头材质均为２０G钢。根据规范知,２０G钢在t=４８．５℃时（１５℃和８２℃平均值)
6、,设计应力强度S=１１８MPa。m１基本概况取管板最不利情况即两侧温差最大情况进行分析,双流程中第二流程温度较低,温差较大热应力大,两路管进水温从某电厂２０１３年~２０１４年供热季一次热网的历史运行度分别为１５℃和４５℃,管板壳程侧温度（排汽温度)８２℃,压数据来看,初末寒期热网回水温度较低为４０℃~４５℃,高寒力p=-０．０５MPa·g,水室侧温度（冷却水进口温度)１５℃,１期回水温度较高为４５℃~５０℃,运行时全厂热网水供水总流压力p=０．１５MPa·g,管板厚度t=３０mm,封头半径R=２i量6５００t/h~７０００t/h之间。考虑到城市建
7、设的发展及供热２２００mm,公称壁厚δ=１6mm,封头直管段长度L=３００mm,n需求的增加,２０１４年~２０１５年供暖季实际接带供热面积将如图１所示。２-５达到９００万m,热网水流量还将进一步增加。随着供热面积材料２０G钢线膨胀系数α=１．１２×１０/℃,热传导系的增加,通过降低热网回水温度等改造措施,可将其温度进数λ=０．０４７W/（mm·K),弹性模量E=１８３GPa,泊松比υ=收稿日期:２０１6-１０-２５基金项目:中国华电集团科技项目（CHDKJ１４-０２-０２)。作者简介:徐朝阳（１９８6-),男,工学硕士,工程师。主要从事火力发电厂
8、结构设计与管道应力分析。３５２汽轮机技术第５９卷条件,通过建模、网格划分、施加边界条件、求解等一系列步骤得出ANSYS有限元稳态热分析结
