局部区域布管固定管板热交换器应力的有限元分析.pdf

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1、第39卷第2期石油化工设备Vo1．39NO．22010年3月PETRO—CHEMICALEQUIPMENTMar．2O1O文章编号：1000—7466(2010)02—0030—03局部区域布管固定管板热交换器应力的有限元分析杨国义，陈志伟，侍吉清(1．全国锅炉压力容器标准化技术委员会，北京100013；2．甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州730070)摘要：基于有限元温度场分析及温度场与应力分析的耦合数值计算，实现了温度载荷与压力载荷同时作用下的局部区域布管固定管板热交换器整体有限元应力计算，对有限元应力计算结果进行了相应的应力分析。关键词：固

2、定管板热交换器；有限元；应力分析；强度中图分类号：TQ051．501；TB115文献标志码：AStressAnalysisandEvaluationforHeatExchangerTubesArrangedinLocalAreaofTubesheetYANGGuo-yi，CHENZhi—wei，SHIJi—qing~一+一+·+一+·+一+一+一+·+—+··+一+“+一+一+一+·+一+一+编码器有12位多圈、13位单圈的高分辨率，当收线由于该误差为线性误差，因此，可设K—L／(2r)一轮轮直径为d时，由编码器引起的误差e=rid~2¨=~／(n2r)+

3、z。。／(2r)，以K代人周长公式中进行计0．019mm。算，即可补偿该误差]。(2)拉绳形变造成的误差拉绳形变造成的误(5)地面不平产生的误差在实际测量过程差可由公式e。一4FL／End计算，其中为拉绳中，由于地面不平、收发作业油液波动会使重锤偏离(钢丝绳)形变误差，L为拉绳长度，d为拉绳直径，垂直位置，从而产生误差，可以将重锤下端镶嵌磁m；F为拉绳受到的拉力，N；E为拉绳材料弹性模铁，展开软质储液罐前，在对应透气阀的地面上放置量，MPa。一块薄铁板，使测量时重锤压紧罐底，吸附在铁板(3)测量仪器自重产生的误差测量仪器有一上，从而减小误差。定质量，当安装

4、在透气阀端口时，重力w会将软质5结语储液罐压下h。，由于理论计算下压高度矗相当困难，可以采取试验的方法，制作一个与样机同样质量根据软质储液罐的具体特点，文中设计的安装和尺寸的模型安置在透气阀上，通过测量高度的变在透气阀上的体积测量仪结构简单、小巧、实用且测化来确定1。量精度较高，可以解决软质储液罐体积测量的难题。上述3种误差可以通过改进材料或者结构来控参考文献：制，使其满足系统精度的要求。[1]刘振志，马振利，陈军，等．军用油料装备[M]．北京：解放军(4)收线轮缠绕误差拉绳缠绕具有随机性，出版社，2001：24～25．很难确定缠绕的层数。由计算已知拉绳极

5、限缠绕圈[2]李万利，杨建雄，赵新国．软质储液罐实际储油量计算方法口]．军用油料，2004，2O(6)：32—33．数为11．46圈，可以将收线轮上制作螺纹12圈，使[3]GB／T9944—2006，不锈钢钢丝绳规范[s]．绕线按螺纹均匀缠绕，使缠绕具有规律性。[4]马云辉，姚宇翔．新型浮子式液位计的机电～体化设计[J]．新假设收线轮直径为d，螺纹螺距为z。，则收线轮技术新工艺，2007，7(12)：37—38．转过一周，钢丝绳的实际位移L一√(7r2r)+z。，(牡绾)收稿日期：2009一10～18作者简介：杨国义(1965一)，男，吉林省吉林市人，高级

6、工程师，硕士，长期从事压力容器标准化工作。第2期杨国义，等：局部区域布管固定管板热交换器应力的有限元分析(1，ChinaStandardizationCommitteeonBoilersandPressureVessels，Beijing100013，China；2．LanpecTechnologiesLimited，Lanzhou730070，China)Abstract：Basedonthefiniteelementanalysisoftemperaturefieldandstresscalculatinginducedbytemperaturedif

7、ference，thispaperpresentsthestressanalysisresultsoftubesheetheatex—changerwhichtubesarearrangedinonlylocalareaoftubesheetundertemperatureloadandinnerpressureload．Keywords：localareaoftubesheetheatexchanger；finiteelement；stressanalysis；strength采用三维实体单元，通过整体建模进行管壳式平均温度136℃，温度波动次数6000

8、0。热交换器有限元应力分析与评定，实现热交换器管1．2分析模型板强