缠绕管式换热器管束支撑作用数值分析

摘要

关于缠绕管式换热器的强度设计,目前常见的做法是认为螺旋缠绕管刚度小,不考虑其对管板的支撑作用.然而由于结构复杂,这种做法实质为工程设计假设,缺少可信的计算依据.为此,本文建立了包括螺旋缠绕管在内的整体换热器模型,数值模拟了在压力载荷作用下管板及管束的变形与应力分布,并与直管模型或不考虑管束支撑模型进行比较,结果发现相对于直管,螺旋缠绕管对管板的支撑作用确实很小.另外,为进一步分析缠绕管的轴向刚度,本文还定义且拟合出了缠绕管弹性模量等效系数关联式,以此说明缠绕管对管板的支撑作用.