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摘要：本发明属于换热器设计技术领域，具体涉及一种基于风险的高压氢气PCHE换热器的设计方法。根据板片结构确认设计中需要调整的尺寸范围，根据经验设定合适的尺寸后进行有限元模拟，确认低压氢侧管箱距离高压流道区域最近边缘尺寸、缓冲槽距离板片边缘的尺寸、低压氢侧管箱距离板片最近侧边缘的尺寸和高压氢侧管箱距离板片最近侧边缘的尺寸以及上端板、下端板的尺寸。本发明基于PCHE换热器设计特殊板片结构，通过有限元模拟方法在板片上加载极限荷载，结合对极限荷载引起的应力分析，确定板片中关键设计参数，得到最终确定的板片尺寸设计。本发明所得的板片结构布置合理，在保证了设备运行安全的前提下，避免大量的设计冗余，有利于换热器集成。

主权项：1.一种基于风险的高压氢气PCHE换热器的设计方法，其特征在于，所述PCHE换热器的换热芯体12由高压氢侧板片20和低压氢侧板片30交替堆叠并利用扩散焊焊接形成，高压氢侧板片20和低压氢侧板片30在流道区域外的两侧相同位置布置缓冲流道41，缓冲流道41叠合形成缓冲槽40，缓冲槽40还通过释放通道41连接每个所述高压氢侧板片20的高压流道22区域；包括以下操作步骤：S1.获取数据集：定义低压氢侧板片30中，低压氢侧管箱31距离高压流道区域最近边缘尺寸为S2，缓冲槽距离板片边缘的尺寸为S3，低压氢侧管箱31距离板片最近侧边缘的尺寸为S4，高压氢侧管箱21距离板片最近侧边缘的尺寸为S5，上端板和下端板厚度相同，为S6；S2.根据经验设定S2、S3、S4、S5、S6的初始尺寸，进行以下有限元模拟计算：S21.确定S2和S5：假定靠近换热芯体中心层的高压氢侧板片20的高压流道全部断开，将该所述高压氢侧板片20与高压氢侧管箱21、上端板、下端板之间作为独立区域，对该独立区域建立极限荷载运算，即对所述独立区域施加最苛刻的输入压力值即极限载荷，计算极限载荷P1j-1；假定最靠近上端板的高压氢侧板片20的高压流道全部断开，将该所述高压氢侧板片20与高压氢侧管箱21、上端板、下端板之间作为独立区域，对该独立区域建立极限荷载运算，计算极限载荷P1j-2，比较P1＝minP1j-1,P1j-2与KP的关系；当所述P1＞KP时，S2、S5的值确定；当所述P1≤KP时，调整S2、S5的值，直到P1＞KP，此时S2、S5的值为确定值；S22.确定S3、S4、S6：在步骤S2的基础上，假定靠近换热芯体中心层的高压氢侧板片20的高压流道全部断开，将该所述高压氢侧板片20与缓冲槽、低压氢侧管箱与上端板、下端板之间作为独立区域，对该独立区域建立极限荷载运算，计算极限载荷P2j-1；假定最靠近上端板的高压氢侧板片20的高压流道全部断开，将该所述高压氢侧板片20与缓冲槽、低压氢侧管箱与上端板、下端板之间作为独立区域，对该独立区域建立极限荷载运算，计算极限载荷P2j-2，比较P2＝minP2j-1,P2j-2与KP的关系；当所述P2＞KP时，S3、S4、S6的值确定；当所述P2≤KP时，调整S3、S4、S6的值，直到P2＞KP，此时S3、S4、S6为确定值；所述KP为扩散焊焊接接头系数Ф的倒数与所述PCHE换热器的设计压力的乘积；S3.根据确定的S2、S3、S4、S5、S6的值，获得所需PCHE换热器设计结构。

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