波纹换热管刚度分析及对管板强度的影响

发布时间：2020-07-05 15:03

【摘要】： 自波纹管换热器出现以来,就以其传热系数高,并具有除垢、防垢的特点而在工业生产中得到广泛地应用。在波纹管换热器管板的设计计算中,设计人员一般都是把波纹管简化为相应规格的直管,然后按照GB151 1999《管壳式换热器》方法来进行计算。由于波纹管换热器中波纹管管束与普通直管管束存在着很大的差异,波纹管的轴向刚度比直管的轴向刚度小得多,因而,现有的设计方法给管板强度的计算结果带来很大的不确定性,这在一定程度上影响着波纹管换热器的发展。 本文从波纹管刚度的计算方法入手,用有限元方法来求得工程上常用规格的不同尺寸参数下单波波纹管的刚度,从而得到不同参数对波纹管刚度的影响,建立一套波纹管刚度的工程计算方法;进而通过等刚度当量折算,获得将波纹管转化为虚拟直管的方法,最终将虚拟直管的几何参数输入到过程设备设计计算软件SW6-1998中进行管板的强度计算,较好地奠定了一套针对波纹管换热器管板强度计算的工程方法。 目前,对于波纹管换热管的刚度计算尚没有完整的技术方法或规范,本文用有限元的方法计算出一批工程上常用的波纹管的刚度值,并经实验对比验证;进而分析了不同尺寸参数对于波纹管刚度的影响,并在此基础上建立针对工程上常用规格的波纹管刚度计算模型,经参数关联后,该模型具备了较佳的波纹管刚度预测能力。 同时,本文利用神经网络方法对波纹换热管的刚度进行预测。人工神经网络方法不需要对波纹管进行数学建模,也能够预测输入与输出之间的关系。经对比研究发现,神经网络方法对波纹管刚度的预测结果与本文提出的模型的预测结果较为一致,进一步证明了本文提出的有关波纹管刚度计算模型的适用性和合理性。 基于本文提出的波纹管刚度计算模型及波纹管的等刚度折算方法,本文对波纹管换热器管板强度的计算与设计进行了分析。通过计算实例分析了由于换热管刚度的变化对管板应力造成的影响,同时也讨论了波纹换热管的温差补偿作用。通过本文的研究,获得了一套针对波纹管换热器中波纹管刚度及管板强度计
【学位授予单位】：南京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH136

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 史闯;;独立式型钢管架的刚度计算方法[J];中国产业;2011年04期

2 王翠;马力;张宇探;;电磁风扇离合器减振法兰盘的刚度计算[J];汽车零部件;2011年04期

3 李海生;张肇庆;胡志军;王洋;章亮亮;;波纹管圆柱定型模板施工技术[J];建筑技术;2011年08期

4 张小琼;汤春飞;王彦周;赵秋宇;张栋;;预应力索灌浆质量的X射线检测[J];无损检测;2011年05期

5 徐东辉;;公路桥梁预应力混凝土施工中的常见问题和处理[J];科技资讯;2011年19期

6 张文良;宋林红;刘宏伟;关长江;李敏;李松禹;孙青;陈曦;王宝杰;;高温硬密封球阀用金属波纹管的研制[J];阀门;2011年03期

7 李辉;;液氧活塞泵出口波纹管多次爆裂的处理措施[J];冶金动力;2011年04期

8 陈世武;;后张法预应力技术在火炬大桥工程中的应用[J];建筑;2011年17期

9 黄迎东;;不容忽视的径向力——记一起因径向力引起的桥梁混凝土开裂事件[J];城市道桥与防洪;2011年06期

10 周东;李广武;雷清霞;何德胜;;进气管路对固冲试验推力测量的影响[J];中国测试;2011年04期

相关会议论文 前10条

1 徐志明;杨善让;孙灵芳;;波纹管污垢特性的实验研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）[C];2001年

2 王勇;吴冠原;尉伟;;RF高屏蔽波纹管真空室的设计与研究[A];中国真空学会五届三次理事会暨学术会议论文集[C];2002年

3 胡伟叶;周明;;腐蚀介质下1Cr18Ni9Ti薄壁波纹管失效模式分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年

4 孙维明;任怀平;蔡善祥;;高温烟气膨胀节爆裂原因分析与对策[A];第十一届全国膨胀节学术会议膨胀节设计、制造和应用技术论文选集[C];2010年

5 甄健;;PVC/SBS共混改性波纹套线管的研制[A];’2000中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2000年

6 李永生;;从失效案例看当前膨胀节行业中的若干问题[A];第九届全国膨胀节学术会议膨胀节实用技术精选集[C];2006年

7 张狄龙;邸小坛;陈中;;波纹管孔道的摩擦系数[A];第19届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2010年

8 冯敏文;陈立苏;;ASTM F1120标准介绍[A];第九届全国膨胀节学术会议膨胀节实用技术精选集[C];2006年

9 铁强;;对薄壁波纹管管坯X射线检测的探讨[A];第九届全国膨胀节学术会议膨胀节实用技术精选集[C];2006年

10 栗虎;宋海萍;;高镍合金波纹管失效分析[A];第九届全国膨胀节学术会议膨胀节实用技术精选集[C];2006年

相关重要报纸文章 前10条

1 通讯员 周金龙 郭勇;加工波纹管节约成本见成效[N];中国铁道建筑报;2010年

2 马铭;走过风雨见彩虹[N];中国航天报;2007年

3 刘辉 记者 俏志元;波纹管生产项目落户剑阁[N];广元日报;2009年

4 韩姝 丛卓;“新兴佳波纹管”一期工程6月末试生产[N];铁岭日报;2008年

5 周茂林;塑料预应力波纹管生产线面世[N];中国化工报;2009年

6 徐志雄;两个“百新”的官司[N];江苏经济报;2007年

7 刘爱顺 陶兴华 杨顺辉;可膨胀波纹管试验成功[N];中国石化报;2006年

8 记者 刘林邋特约记者 黄立群 通讯员 潘晓东;娄庄全力做大“四大工业板块”[N];泰州日报;2008年

9 韩姝　申阳;积极争取上市 实现做大做强[N];铁岭日报;2010年

10 孙继斌;败诉企业拒不变更字号“难”住了工商局[N];法制日报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 朱卫平;波纹管非轴对称问题研究[D];上海大学;2001年

2 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年

3 刘文会;预应力钢-混凝土组合梁桥结构行为研究[D];吉林大学;2005年

4 张仲彬;换热表面污垢特性的研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

5 李松波;车辆排气系统振动建模与动力学特性研究[D];上海交通大学;2008年

6 叶东东;胃肠道微型仿生机器人诊查系统及运动相容性研究[D];上海交通大学;2009年

7 汤双清;飞轮电池磁悬浮支承系统理论及应用研究[D];华中科技大学;2004年

8 米彩盈;高速动力车承载结构疲劳强度工程方法研究[D];西南交通大学;2006年

9 孙灵芳;新型污垢热阻在线监测装置的研发与应用研究[D];华北电力大学（河北）;2004年

10 孙玉学;粘弹性聚合物溶液提高驱油效率的机理研究[D];大庆石油学院;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 程凌;波纹换热管刚度分析及对管板强度的影响[D];南京工业大学;2006年

2 沈玉堂;波纹管非线性有限元分析与软件开发[D];南京工业大学;2003年

3 高海涛;U型波纹管在扭转载荷作用下的稳定性研究[D];北京化工大学;2001年

4 史晓凌;U型波纹管在扭转载荷作用下的稳定性分析[D];北京化工大学;2003年

5 刘清;波纹管热网加热器失效研究[D];大庆石油学院;2003年

6 杨玲;膨胀节波纹管优化设计研究[D];西南农业大学;2003年

7 吴宏煜;波纹管膨胀节动力学特性的研究[D];南京航空航天大学;2003年

8 常阳;波纹管管坯高效加工技术的研究[D];沈阳工业大学;2003年

9 刘颖;U形波纹管膨胀节在弯矩载荷作用下的失稳特性研究[D];北京化工大学;2001年

10 赵鸿汉;波纹竖管内降落液膜的蒸发传热与流体力学性能[D];天津科技大学;2004年

本文编号：2742764