非对称管壳式换热器结构分析及改进中的问题讨论非对称管壳式换热器结构分析及改进中的问题讨论 摘要：换热器主要是用于热交换的通用设备。在这里主要针对非对称管壳式换热器结构分析及改进中的问题讨论进行具体的分析。对于管板上管束非对称布置的换热器，无法采纳通用的计算方法进行强度校核，只能采纳数值求解的方法进行计算。本文即对这种带有异型管板的管壳式换热器，采纳有限元数值求解的方法，进行了结构应力分析和设计改进方面的讨论，另外，还对相关的强度计算公式进行了理论推导。 介绍了结构温度场有限元分析的基本理论，合理地建立了固定管板式换热器温度场分析有限元模型，计算得到温度场，总结其分布规律，发现结构的各部分之间存在着较大的温差，可能产生较高的温差应力，同时还将该结果同其它边界条件下的计算结果进行了比较。 关键词：非对称管壳式换热器 结构分析 改进 问题讨论 换热器广泛应用于我国工农业的各个领域中，在化工装置、炼油装置中，换热器的投资占到设备总投资的 40%左右。管壳式换热器的结构坚固，适应性大，可靠性高，稳定性强，而且其材料的适应范围较广，正是由于这些优点的存在，进一步推动了管壳式换热器的推广与应用。 一、非对称管壳式换热器结构设计 非对称管壳式换热器的结构形式是多种多样，如浮头式、固定管板式、釜式等等，在这些多样化的结构形式中，以管壳式换热器的应用最为广泛，这是因为应结构形式通过对管板与壳体的直接焊接，不仅简单，而且紧凑，同时，有利于管子之间的相互支撑，强化整体的可靠性。其壳层介质不易结垢，有时虽然也会存在一些结垢，但是其主要应用于化学清洗的场合，以下针对非对称管壳式换热器结构设计进行具体的分析： 1.基本结构 通常情况下，一套完整的换热器由很多部件构成，如管板、壳体、法兰、换热管束、前端管箱、后端结构等，下面我们以典型的非对称管壳式换热器结构示意图进行具体的分析：结构中，管板是其中不可缺少的一个重要元件，承受着来自于壳程压力、管程压力以及温度载荷的所引起的热膨胀，同时，换热管束、壳体、管箱也与管板相互连接，并由管板承受着来源于三部件的载荷。因此，对于整个结构设计，管板不仅决定联结构设计的强度是否符合设计要求，而且对制造成本的控制、金属材料的节约以及换热器的安全运行都有着密切的关系。在设计中，大部分的管板都是采纳的圆形平板设计，并且在板上设计着诸多管孔，每一个管孔与换热管固定连接。 另...
