u形管式換熱器管板的優(yōu)化設(shè)計(校選課)(編輯修改稿)
2024-12-12 08:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 pressure (DN800) （ 2）固定殼程壓力，改變管程壓力條件下， 管板厚度如 圖 22所示 。 1 2 3 4 5 620406080100120管程壓力 M P a管板厚度 mmD N = 8 0 0 m m , P s = 1 . O M P a1 2 3 4 5 620406080100120管程壓力 M P a管板厚度mmD N = 8 0 0 m m , P s = 2 . 0 M P a1 2 3 4 5 630405060708090管程壓力 M P a管板厚度mmD N = 8 0 0 m m , P s = 3 . O M P a1 2 3 4 5 630405060708090管程壓力 M P a管板厚度mmD N = 8 0 0 m m , P s = 4 . 0 M P a1 2 3 4 5 630405060708090100管程壓力 M P a管板厚度mmD N = 8 0 0 m m , P s = 2 . 0 M P a1 2 3 4 5 620406080100120管程壓力 M P a管板厚度mmD N = 8 0 0 m m , P s = 2 . 0 M P a 22 Ps 固定時的管板厚度圖 Fig. 22 Tube plate thickness under fixed tube pressure (DN800) （ 3）同樣可以繪出三者之間關(guān)系圖 如圖 23所示。 12345612345630405060708090100110120 殼程壓力 M P a管程壓力 M P a 管板厚度 mm405060708090100110 圖 23 殼程壓力和管程壓力以及管板厚度的關(guān)系圖 (DN800) Relation among shell and tube pressure and tube plate thickness (DN800) 2 結(jié)果分析 由以上厚度曲線變化趨勢圖，可的到如下結(jié)論： （ 1） 所有的曲線都在 30～ 120mm范圍內(nèi)變化； （ 2） 厚度基本上是與 Pd（即 |pt ps|成比例關(guān)系的， 也與公 式? ?0 .8 2 cdG trCpD? ???中厚度 ? 與 dP 成正比相吻合。 （ 3） 當(dāng) ps固定時 pt? 曲線圖基本上以 ps =（或 4） MPa 時的厚度圖為中心對 稱；而且當(dāng)ps = 3（或 4） MPa 時，厚度變化曲線又以 pt = 3（或 4） MPa 為中心左右對稱 。 （ 4）由總圖可看出所有的厚度變化曲線都是相互間關(guān)于點 (Ps ， Pt)=(， )對稱的。 增大管板厚度，可以提高承壓能力，但當(dāng)管板兩側(cè)流體溫差很大時，管板內(nèi)部沿厚度方向的熱應(yīng)力增大；減薄管板厚度，可以降低熱應(yīng)力，但承壓能力降低。此外，在開車、停車時，由于厚管板的溫度變化慢，換熱管的溫度變化快，在換熱管和管板連接處會產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。當(dāng)迅速 停車或進(jìn)氣溫度突然變化時，熱應(yīng)力往往會導(dǎo)致管板和換熱管在連接處發(fā)生破壞。 因此，在滿足強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量減少管板厚度 , 即在確定換熱器設(shè)計參數(shù)時要采用小的壓力和壓差。 3 結(jié) 論 綜上所述 ,本文以 U 形管式換熱器 管板 為研究對象 ,主要探討了 Matlab 在其優(yōu)化設(shè)計中的具體應(yīng)用 ,其中包括編程計算、 繪圖 等方面。 通過采用 Matlab語言對 U形管式換熱器 管板厚度 進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計 ,不僅可以把設(shè)計者從傳統(tǒng)的煩瑣工程計算中解放出來 ,從而大大縮短設(shè)計周期、提高工作效率 ,而且 Matlab 精確的數(shù)學(xué)運(yùn)算和圖形處理功能可 以確保設(shè)計的可靠性和合理性 ,達(dá)到了設(shè)計節(jié)能、高效的新型換熱設(shè)備的目的 。 從文中的分析可以看出
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