宋宏伟　戴钰冰　张剑巍　刘辰龙　宋良军　牛梦雨　熊伟

摘 要：阐述了热交换器结构设计的目的与重要性。对热交换器总体结构进行了介绍。建立了热交换器应力分析模型，在不同工况下对整体结构进行了热应力分析，依据RCCM对热交换器进行应力强度评定。分析结果表明热交换器结构设计合理、强度满足规范要求。

关键词：热交换器;结构设计;应力分析;强度评定

1 引言

热交换器是某热回路的关键设备之一，某热回路主冷系统中并联设置了三台热交换器，用于冷却一次水，将回路核心部位所产生的热量带出，并通过热交换器传递给二次冷却水，维持回路核心部位要求的进出口温度。

为满足回路对热交换器的要求，本文利用对热交换器进行了结构设计，并利用有限元分析软件ANSYS，依据RCCM对热交换器进行应力强度评定[1-3]。

2 结构设计

热交换器结构型式为再生式列管-套管型，热交换器的结构示意图如图1所示，主要由8段列管段、10段套管段、 支座、设备本体与支座连接组件、 连接管和接管组成。再生段为列管型结构，由8段列管式换热段串联而成，冷却段为套管型结构，由10段套管式换热段串联而成，换热器一次侧设计温度均为350℃，二次侧设计温度均为100℃，一次侧设计压力为17.2MPa，二次侧设计压力为1.0MPa。热交换器工质流程图如图2所示，热回路中的一次水流经再生段管程后进入冷却段内管，将热量传递给冷却段套管层的二次冷却水，然后进入再生段的壳程复热，同时对再生段管程中的一次水进行冷却。……