1.項(xiàng)目背景

蒸汽發(fā)生器排污熱交換器充分利用余熱、完成熱量轉(zhuǎn)換的試驗(yàn)裝置，求結(jié)構(gòu)完整性有著至關(guān)重要的意義，而高溫下軸向的熱膨脹是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，因而計(jì)算器熱膨脹量至關(guān)重要。

2.項(xiàng)目目的

利用ANSYS軟件，建立蒸汽發(fā)生器排污換熱器梁單元三維模型，對(duì)其在設(shè)計(jì)溫度下的熱膨脹量進(jìn)行計(jì)算，為后續(xù)驗(yàn)證換熱器裝置的結(jié)構(gòu)完整性提供依據(jù)。

3.理論計(jì)算

熱膨脹量理論計(jì)算公式：

?L=α??T?L

其中：α為熱膨脹系數(shù)，△T為溫差，L為管道計(jì)算長度

在本實(shí)例中，溫差△T：管側(cè)為310℃；殼側(cè)為268℃

α：12e-6 mm/mm·℃；

L：管側(cè)為1500mm；殼側(cè)為800mm

計(jì)算得軸向熱膨脹量：                        

?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm

4.計(jì)算輸入

熱膨脹分析時(shí)，僅需要加溫度載荷，同時(shí)將框架底部固定約束即可。

管側(cè)溫度：320℃；殼側(cè)溫度：288℃；支架溫度：20℃

5.仿真結(jié)果

6.結(jié)論

對(duì)蒸汽發(fā)生器排污換熱器進(jìn)行了三維建模，分析其在熱載荷下的熱膨脹量。

換熱器最大位移發(fā)生在管側(cè)的外側(cè)位置，最大矢量位移為15.7mm。同時(shí)可知：整個(gè)結(jié)構(gòu)主要是發(fā)生了沿著軸向的位移，最大軸向位移也發(fā)生在管側(cè)的外側(cè)位置，最大軸向位移為14.4mm。