發(fā)布時(shí)間：2019-07-10 19:10

【摘要】：管殼式換熱器廣泛地應(yīng)用于石化、能源等工業(yè)領(lǐng)域，而換熱器中管子與管板的連接接頭是制造過程中重要的部位，也是最容易發(fā)生失效的部位。因此，對(duì)管子與管板連接過程的力學(xué)行為研究有著較大的理論研究意義和實(shí)際工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。 本文采用數(shù)值分析方法研究了304L不銹鋼管子與Q235-B管板之間采用機(jī)械脹接、液壓脹接及先焊后脹等方法實(shí)現(xiàn)連接的過程中，管-板結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為。得出如下結(jié)論： 機(jī)械脹接過程中，管子與管板接觸后每經(jīng)歷一次輥?zhàn)拥哪雺旱刃?yīng)力和接觸應(yīng)力都急劇上升和回落，管板的應(yīng)力值在這樣的反復(fù)變化下整體逐漸升高，等效應(yīng)力上升與回落間的差值在逐漸減小，而接觸應(yīng)力上升與回落間的差值在逐漸增大，最終殘余接觸應(yīng)力在整個(gè)脹接區(qū)較均勻地分布。在管板彈性模量190GPa至220GPa的范圍內(nèi)，殘余接觸應(yīng)力隨彈性模量增加而增加。在脹形量0.13125mm至0.140625mm范圍內(nèi)，，殘余接觸應(yīng)力隨脹形量的減小而減小。接頭的拉脫強(qiáng)度約為20MPa。 液壓脹接在加載階段管板接觸區(qū)的等效應(yīng)力隨著載荷增大線性增加，當(dāng)管板屈服后等效應(yīng)力先保持不變，隨后再次線性增加，而接觸應(yīng)力則一直近似線性增加。在卸載階段等效應(yīng)力先是線性下降，之后經(jīng)歷了二次拋物線形的先降后升，接觸應(yīng)力近似線性減小。 管-板接頭焊后最大等效應(yīng)力位于屈服強(qiáng)度更高的焊道及其附近管板區(qū)，最大徑向應(yīng)力位于管板一側(cè)，為拉應(yīng)力，管板處的周向應(yīng)力是拉應(yīng)力。在所研究范圍內(nèi)，管板均發(fā)生屈服，焊后脹比液壓脹在更小的脹接壓力下施脹即可得到最大殘余接觸應(yīng)力，且先焊后脹所獲得的最大平均殘余接觸應(yīng)力更大，在相同的脹接壓力下，焊后脹接比液壓脹接的管板加工硬化程度小，管板回彈好。
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圖 1-1 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)圖Fig. 1-1 shell and tube heat exchanger structure diagram標(biāo)準(zhǔn)（GB151-1999《管殼式換熱器》），管板上換熱管形排列和正方形排列，而三角形排列可以使同樣管板面熱面積最大化，因此在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中得到了最廣泛圖 1-2 管孔的三角形排布方式
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圖 1-1 管殼式換熱器結(jié)構(gòu)圖Fig. 1-1 shell and tube heat exchanger structure diagram準(zhǔn)（GB151-1999《管殼式換熱器》），管板上排列和正方形排列，而三角形排列可以使同樣面積最大化，因此在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中得到了
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ051.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 蔡業(yè)彬,陳再良;先脹后焊與先焊后脹制造工藝比較[J];廣東石油化工高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);1999年04期

2 王海峰,桑芝富,石庭瑞;液壓脹管數(shù)值模擬[J];石油化工設(shè)備;2001年03期

3 孫祥升;換熱器管子與管板接頭連接方法的試驗(yàn)研究[J];石油化工設(shè)備;1996年06期

4 匡良明;靜壓脹管接頭性能分析[J];石油化工設(shè)備;1999年02期

本文編號(hào)：2512822