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      板翅式換熱器封頭許用接 管外載荷計算方法及應用

      點擊:1557 日期:[ 2014-04-26 22:32:00 ]
       分析了板翅式換熱器封頭接管外載荷產生的原因和進行許用接管載荷計算的必要性。通過對組合極限接管載荷分量相互關系的分析,提出了接管載荷強度驗算簡化公式和以殼結構有限元應力分析為基礎的許用接管載荷計算方法。以某封頭為例,分析了接管載荷對封頭強度的影響規律,給出了許用接管載荷計算過程和結果。通過對許用接管栽荷計算方法及算例的分析表明,提出的方法是可行的,可有效解決封頭接管載荷強度設計問題。     板翅式換熱器封頭是換然器設備上受力很復雜的部件之一,其安全性對換熱器有效使用有著重要影響 j。封頭除了承受工作時流動介質產生的內部壓力外,還承受外部配管重量以及安裝過程中裝配誤差和工作過程中的溫度波動所產生的附加載荷,這些附加載荷稱為接管外載荷(以下簡稱接管載何)。     接管載荷在封頭上引起的應力,疊加上內壓引起的應力使得封頭應力狀態很復雜,更容易發生失效,因此,為了換熱器安裝施工前進行配管合理布置和使用過程中限制接管載荷大小的需要,有必要建立接管載荷強度計算的方法,為用 戶提供許用接管載荷大小。封頭結構應力分析是接管載荷強度計算的基礎,而封頭應力計算比較復雜。一方面,如圖1所示,封頭有不同的結構,接管有不同的布置方向,另一方面,封頭與接管連接處以及封頭本體存在結構不連續性。傳統的封頭應力計算采用解析法,這方面的工作可見文獻 ’ 。解析法存在計算過程 復雜、計算精度不高的缺點,迄今尚未有可求解復雜結構、精度高、可靠和統一的封頭應力解析算法?,F代封頭設計實踐越來越多地采用原型實測和有限元法 進行分析計算。文獻 ’ 應用有限元法對接管載荷進行了研究,分析了接管力 和接管力矩組合作用下各載荷分量的相互關系,但未對接管載荷強度設計問題進行研究。      綜合上述分析,板翅式換熱器接管載荷強度計算是工程上亟待解決的問題,下面采用ASMEⅧ一2壓力容器設計規范和分析設計法 J,提出一個用于工程設計的接管載荷強度驗算公式和應用有限元技術計算許用接管載荷的方法,并通過算例給出了封頭接管載荷分量對封頭強度的影響規律和許用接管載荷數值。
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