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螺旋板换热器的强度和稳定性校核

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扫一扫!螺旋板换热器的强度和稳定性校核扫一扫!
发布日期:2021-06-24
 螺旋板换热器操作时,其相邻两通道的压力往往是不相同的,两侧的压力差就是作用在螺旋板上的载荷。当螺旋板的曲率半径远大于定距柱的间距时,计算螺旋板的应力与位移问题就简化成一个有一系列点支撑的板的弯曲问题,再根据螺旋板的特点加以修正得出其强度和刚度计算公式。
 (1)螺旋板:螺旋板同时受到内压和外压的作用,需要考虑其内压强度问题及外压稳定性问题。有定距柱支撑的螺旋板在凸面受压的情况下,当达到临界压力时,螺旋板将丧失稳定性。螺旋板失稳将产生如下不良后果:螺旋板通道局部变窄,甚至堵塞,阻力急剧上升;在内、外压反复作用下,螺旋板产生裂缝;螺旋板失稳的大变形波及换热器端部,使端面密封失效。螺旋板校核时的计算压力应取条件苛刻的工况,即可能出现的大压差,除非能保证设备在整个过程中两通道的压差不大于一定数值,也可以将该数值作为计算压力。
 (2)定距柱:可用定距泡代替定距柱,使用定距泡将使应力集中减小,应力分布较为均匀,其缺点是绕度较大、刚度较差。应注意定距柱的排列方式,定距柱间距不易过大,减小间距能有效加强螺旋板,但是间距也不宜过小,否则给制造带来难度。
 (3)内圈板与支撑环:一般内圈板厚度应不小于螺旋板厚度,必要时可以采用过渡段加厚的型式。内圈板受内压和外压的作用,校核外压时应考虑支撑环的惯性矩是否满足小惯性矩要求从而起到加强作用减小计算外压长度。
 螺旋板换热器的制造工序过程大致如下:放样、下料-拼接-无损检测-焊定距柱-卷制螺旋体-焊接螺旋通道-装配-金加工-总装-压力试验-后处理-成品出厂。
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