赛鼎工程有限公司 太原 030032

废热回收器作为一种热能回收的重要设备，在化工行业里得到越来越广泛的应用。偏心布管固定式挠性管板结构作为废热回收器的典型结构，常常处于苛刻的操作条件下，其主要具有以下特点：①挠性管板有柔性，除了承受内压外，还能减小管板厚度方向的温差载荷，平衡管束和壳体之间的膨胀差，减小管板边缘的局部应力；②管板薄，有效换热管长度增加，提高了热效率；③节省了原材料，减轻了设备重量，容易制造加工，成本较低。

目前国内挠性管板的设计计算主要有两种方法：①以西德AD规范发展而来的拉撑平板假想圆法(GB/T 151-2014[1]附录M)，此法考虑了换热管对管板的加强作用，将每根管子作为支撑点，将管板视作许多支撑作用下的拉撑平板，考察其最大无支撑区的平板强度及换热管拉脱力，但此法按标准要求，存在诸多局限；②有限元应力分析法，通过建立合理的有限元分析计算模型，可以解决结构领域的复杂问题，克服单纯采用数值计算方法导致的无法确定详细边界条件的难题，能较全面地反映挠性管板的真实情况。

本文以某台废热回收器的挠性薄管板为例，应用ANSYS有限元分析软件探索挠性管板分析设计的工程应用方法，并通过多次计算比对，为挠性管板设置了合理的拉撑杆方案；最后，对挠性管板在机械应力和热应力共同作用下的安全性进行有限元应力分析评价。

1 基础数据

设备基本参数见表1。……