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高温高压换热器的热应力和机械应力的叠加作用是当前的主要研究课题

作者:admin 阅读次数: 发表时间:2015年02月27日 15:39

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高温高压换热器的热应力和机械应力的叠加作用是当前的主要研究课题。高温和高压对管板的要求是矛盾的,为了承受机械应力,要求管板厚一些;为了降低温差应力,则要 求管板越薄越好。对于厚管板来说,在管板两侧流体温差很大时,则两壁面温差也很大, 这就造成管板内部很大的温差应力。
另外,在开停车时,由于管板厚,温度变化慢,管子 壁薄,温度变化快,在管子与管板的连接处就会产生较大的热应力。尤其是迅速停车或进 气温度突然变化,会产生过大的热应力,以致使管子与管板的连接发生破坏。基于上述原 因,高温高压换热器在满足压力强度和热应力(对于固定式管板,还要考虑管束和壳体热 膨胀的温差应力)的前提下,应尽量减小管板的厚度。当然,在中等压力、温度下也可以 采用较一般设计要薄的管扳。
这些剪切应力和弯曲应力将影响管子、管子和管板连接处的强度和密封性能。如果壁 温变化是周期的,则管束会产生疲劳破坏。管板间距则用来保证管板在存在错位的条件下 管束不致被破坏。对于相同数据的错位来说,板间距越大,弯曲应力和剪切应力越小,但 板间距太大会导致结构不紧凑,因此为保证管束的强度,限制最小的板间距。
整体双管板消除了钻孔偏斜的向题,而 且管子的有效利用面积比常用型双管板结构 的要多。但沟槽位于管板的中性面上,对管 板的弯曲强度稍有削弱,且加工费较高,需 要较为昂贵的特殊工具。管板金属易加 工硬化,则开槽时幕求十分注意。因此,这 种结构通常使用易切削的材料。