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近年来,由于工艺的要求,工程中经常出现带中心管（尺寸大于其它换热管）的固定式换热器,但现有的各国规范都未给出此类固定式换热器的设计方法。本文在前人关于管板设计理论研究的基础上,对此类中心开孔的管板建立了合理的力学模型,提出了该类型换热器管板的一种分析设计方法与相应的计算公式,并编制了计算程序,最后对三个不同参数的该类型换热器进行了算例分析,分析表明:中心管存在只对其附近的管板应力有较大影响,且影响范围较小。本文从管壳式换热器换热管轴向应力计算的原理出发,对现行国家标准GB151-99中换热管轴向应力的计算,提出了改进的算法。同时,利用理论分析和通过具体算例对改进算法与规范现行算法的计算结果进行了对比,证实本文提出的改进算法使得计算结果更加准确。最后,本文对换热管稳定性问题进行了研究,研究方法包括传统方法和弹性系统稳定性分析方法。传统方法又按照计算模型的不同分为考虑管板周边不布管区的环形板和不考虑环形板两种。通过对不同参数的四个固定管板式换热器算例的计算,分别进行了考虑管板周边环板与不考虑环板的失稳临界压力的比较、弹性系统稳定性分析系统失稳时压力与传统的只校核受最大压缩应力的单根管失稳临界载荷比较、单根管子失稳与整体失稳时的临界压应力的比较,比较表明:不考虑管板周边不布管区环形板的近似算法高估了换热管中的压缩应力;整个弹性系统失稳相对于单根换热管失稳,抗失稳能力明显提高;现有的国家标准（GB151-99）中换热管稳定性算法不考虑环板,将单根换热管失稳的欧拉临界应力除以安全系数ncr（取2）作为许用应力,其结果过于保守。因此本文认为完全可以将换热管稳定性校核的安全系数ncr由2减小到1.5,以提高换热管稳定的许用压应力。