李艳芹，丁昌，吴超，张德海

（郑州轻工业大学 a.机电工程学院；b.能源与动力工程学院，郑州 450002）

在化工、石油、动力、食品以及其他工业部门中，管壳式换热器是目前应用最广泛、最重要的一种换热器型式，在工业生产中占据着主导地位，其中固定管板式换热器使用量占最大比例[1—2]。固定管板式换热器结构主要由管箱、管板、壳体、封头、管子等零部件组成，而管板是管壳式换热器的主要受压元件。

早在2000 年马永其就对“薄管板”问题和危险工况进行了深入研究，并论述了标准规范的局限性，提出运用有限元法对管壳式换热器管板进行整体模拟分析的方法[3]。关婷等利用SolidWorks 软件建立管板的三维模型，对管板进行了应力应变及温度应变的分析，为提高和改善管板的结构性能提供了理论依据和实际方法[4]。杨连红等[5]和占双林等[6]先后利用Ansys 和SolidWorks 对管板6 种工况下的应力进行了分析研究和强度校核，并提出对应的改善方案和优化措施。

用于吸收变换气过热的锅炉给水预热器，也是固定管板式换热器的一种。文中主要研究锅炉给水预热器管板在给定工况下的应力状态以及完成工作状态下的强度校核，并提出提高和改善管板结构性能的实际方法，对节约材料、降低成本有着至关重要的作用。

1 预热器初始参数和设计结果

设计的锅炉给水预热器是用于吸收变换气的高温以提高锅炉给水温度的列管式换热器，预热器管程内介质为变换气，其为有毒气体，因此在换热管内要提高其密封效果。……