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(1.中海石油气电集团有限责任公司，北京 100027;2.哈尔滨工业大学,黑龙江 哈尔滨 150090)

LNG板翅式换热器板翅结构热应力分布规律分析

周丹1,麻宏强2

(1.中海石油气电集团有限责任公司，北京 100027;2.哈尔滨工业大学,黑龙江 哈尔滨 150090)

为保证LNG板翅式换热器冷箱安全运行，建立了板翅结构热应力有限元耦合分析物理模型，采用热-力直接耦合方法分析了大型LNG板翅式换热器冷箱正常运行时板翅结构的热应力分布规律，分析结果表明：实际运行工况下板翅结构的第一主应力、第三主应力以及基于第三强度理论的等效应力在钎焊位置处变化梯度较大，并且等效应力最大值出现在翅片和隔板钎焊位置处，从而使钎焊位置可能发生疲劳破坏；对于整个板翅结构，结构最薄弱区在最外层隔板与翅片的钎焊位置处。上述研究成果将为大型LNG冷箱内板翅式换热器结构设计和安全可靠运行提供重要参考依据。

LNG;板翅式换热器;热应力;ANSYS模拟;有限元分析

power Group，Beijing 100027,China;2.Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China)

0 引言

由于板翅式换热器结构紧凑、传热效率高、经济性好以及可同时进行多种介质换热等特点，其在天然气液化工业得到广泛应用[1-2]。目前，铝制板翅式换热器主要应用于小型LNG液化工厂，世界范围内很少采用铝制板翅换热器作为大型LNG冷箱内的主低温换热器[3]；但是，随着全球天然气需求量日益增长，大型LNG冷箱相关技术应取得突破。板翅式换热器作为大型LNG冷箱关键设备，其关键部件——板翅结构的热应力集中严重影响其安全、可靠运行[4-5]。……