对一个管壳式换热器进行温度和压力载荷作用下的有限元强度分析，并对这两种载荷作用下的结构应力响应做分类研究，然后对结构进行改进，作同样的分析。比较这些结果，得出考虑温度载荷作用下的换热器强度校核的规律和结构设计的特点。
管壳式换热器是化工、石油、轻工、能源等工业应用广泛的过程设备之一，它具有选材范围广，换热表面清洗较方便，适用性较强，处理能力大，能承受高温和高压等特点。管壳式换热器的结构设计主要依据是GB151［1］，GB151中关于换热器管板强度校核是根据弹性基础上薄板理论，在轴对称结构的条件下，将薄板的三维变形简化为二维梁式变形，立式管壳式换热器生产厂家，由此来计算其强度的。而换热器壳体厚度的选择，主要是根据壳体所受到的壳程压力来确定。
换热器由于其工作特点，不仅有管程压力和壳程压力等载荷作用，而且还要受到工作介质的温度载荷作用。在GB151中对压力载荷，给出了管板和壳体的尺寸选择，及固定管板兼作法兰的管板和壳体的连接方式。然而，对于在温度载荷作用下，这些尺寸却没有具体的说明要求。
本文通过一个管壳式换热器的强度校核，将载荷分类为压力载荷和温度载荷，来说明结构在这些载荷作用下的应力响应特点，进而提出该结构改进的意见。本文采用三维有限元的分析方法，来研究其内在规律。
管壳式换热器与螺旋板换热器的优劣势
在于螺旋板换热器是由两块平行的钢板轧制成彼此分离的螺旋形流道。在两个板之间焊接一个间隔柱，以坚持流道之间的间隔。螺旋板两端焊接有盖板。冷热流体分别在两个流道中流动，可拆卸管壳式换热器生产厂家，通过螺旋板进行换热。
优势：结构紧凑，单元容积提供的换热面积大，总传热系数大，传热，不易堵塞。
劣势：工作压力和温度不宜过高，流体阻力大，不易修复，对焊接质量要求很高。因此，只能在1960kpa以下，节制温度在300-400℃以下。目前，我国有一系列的尺度螺旋板式换热器，它们是由碳钢和不锈钢制成的。
管壳式换热器的优势：
1、总传热系数大，由于板外貌被压成波纹或沟槽，在低流速下可实现湍流。
2、紧凑型机组容积设备提供的传热面积较大，每立方米容积的传热面积可达250-1000平方米；
3、操纵机动，体积大，换热面积可根据必要增减板数进行调治。
4、保养清洗方便。
管壳式换热器的劣势：
允许工作压力低，南昌管壳式换热器生产厂家，大压力不大于2MPa，不然容易渗漏；工作温度不能太高，受垫片耐热性的限制；处理量不大，由于板间距小，流道截面积小，流速不能太大。
管壳式换热器普遍存在的问题是日常生活中常见的问题。对换热网络进行了梳理，主要从以下几个方面进行了梳理：
对于有内压的管壳式换热器，在什么条件下可以设计压力元件？我们还应该考虑什么？
1、对于由管子同时控制的部件和壳体的内部压力，只有当管子和壳体同时升高和减压时才能按压差速器设计。压差值还应考虑压力测试期间可能出现的大压差，设计人员应提出压力测试的步进程序。
2、第二步。如何确定管壳式换热器中受管壳侧温度影响的元件的设计温度？
管式换热器中同时受到管和壳温度影响的部件的设计温度可由金属温度决定，也可要求较高侧的设计温度。
管壳式换热器
3、如何确定管壳式换热器整体管板的有效厚度？
1）整体管板的有效厚度等于隔板槽底部管板的厚度减去以下两个厚度之和：
a）管道腐蚀边缘超过管道隔槽深度的部分；
b）壳侧的较大的壳侧腐蚀余量和管板的结构槽深度。
2）第二步。管板与换热管焊接时，管板的小厚度应满足结构设计和制造的要求，钢制管壳式换热器生产厂家，且不小于12 mm。
组合管板小厚度及相应要求：
a）焊接并连接在管板和换热管之间的复合管板的厚度应不小于3mm。对于具有耐腐蚀性要求的层，该层的化学成分应不小于距离该层表面2mm。金相组织符合复合材料标准的要求;
b）覆层的小厚度不应小于10 mm，并保证覆层的化学成分和金相组织与覆层表面的深度不小于8mm，满足覆层材料标准的要求。
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