陈慕天，谢禹钧，张芳瑶

（辽宁石油化工大学 机械工程学院， 辽宁 抚顺 113001）

固定管板式换热器管板的有限元分析

陈慕天，谢禹钧，张芳瑶

（辽宁石油化工大学 机械工程学院， 辽宁 抚顺 113001）

应用 ANSYS 软件对固定管板式换热器管板进行应力分析，得到管程压力，壳程压力和热载荷三个不同工况组合下管板的应力，并根据 JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》对危险截面进行应力强度评定。分析结果表明，管板的强度满足要求，此文的研究方法为同类型换热器安全评估提供了参考。

换热器；ANSYS；管板；强度评定

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也提高能源利用率的主要设备。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。我国换热器的设计标准采用 GB151，但随着设备的大型化及操作的参数化，不断出现超标的换热器。对于这些设备可参照JB4732-1995 利用有限元法进行分析计算并评定。

由于壳层流体与管内流体有温度差，所以换热器中必定存在温差应力，这种温差应力会与换热器流体压力造成的机械应力相叠加。当叠加应力较高时会在换热器的高危部位造成不同形式的失效，例如管子的稳定性或强度破坏、壳体稳定性或强度破坏、、拉脱等。温差太大时还要考虑使用膨胀节。……