基于一次结构法的余热锅炉挠性管板有限元分析设计

对某大直径管壳式余热锅炉建立有限元模型进行7种不同工况下的应力分析。选取其中两种最危险工况进行了挠性管板的强度评定,并对不同工况下换热管的轴向应力也进行了核算。结果表明在壳程压力作用下,挠性管板周边无支撑的非布管区存在较大的弯曲应力并成为挠性管板的主要控制应力。在挠性管板计算中采用基于一次结构法的有限元应力分析可有效地解决挠性管板的强度问题。     

壳程压力载荷下挠性管板扳边应力分类及评定

挠性管板扳边应力比布管区应力大得多，在管板设计计算中应重点考虑。GB/T 16508—2013 《锅壳锅炉》和SH/T 3158—2009 《石油化工管壳式余热锅炉》仅给出了挠性管板扳边结构设计的指导意见和适用范围，没有给出扳边部位的强度计算方法。有关挠性管板应力分析的文献也未给出只考虑压力载荷作用下扳边应力的分类和评定。以1台火管锅壳锅炉为例，对其变形进行分析，建立了5个扳边应力计算有限元模型，研究了在只承受壳程压力载荷下，挠性管板扳边的应力分类和评定。结果认为，挠性管板扳边应力为典型的二次应力，其薄膜应力加弯曲应力应按二次应力进行评定。     

挠性管板拉撑件支撑面积的确定

本文详细介绍了拉撑管板上假想圆的概念和确定原则及支撑件支撑面积的画法,以管壳式废热锅炉带拉撑管和角撑板的折边挠性管板为例,讨论了支撑件的支撑面积画法。     

换热管的布管对挠性薄管板应力场影响的有限元分析

换热管的布管是影响挠性薄管板挠性的最重要也是最容易被忽视的因素之一,换热管布管的合理与否直接决定挠性薄管板的使用寿命。文章对某余热锅炉中的挠性薄管板分别建立不同的有限元分析模型进行多工况模拟,得出管板的各类应力水平及应力分布规律。针对换热管布管的主要参数(换热管排列形式、换热管中心距、布管限定圆直径)给出了各因素对挠性薄管板应力强度的影响规律。分析结果表明：合理地优化换热管的布管可以有效改善挠性薄管板的受力状态,对挠性薄管板的工程设计具有一定的指导意义。     

圆弧过渡段转角半径对挠性薄管板应力场影响的有限元分析

对某余热锅炉的挠性薄管板,建立了包含不同圆弧过渡段转角半径的有限元模型,分析了挠性薄管板的温度场分布及管板不同路径处的温度变化规律.结果表明:挠性薄管板的温度分布与厚管板存在明显的差异,挠性薄管板各部位沿轴向的温度变化均呈线性趋势,而沿径向方向的温度变化则呈梯度下降的趋势.此外,在Ps工况和Ps+ΔT工况下对包含不同转...     

制氢装置转化气余热锅炉设计探讨

制氢装置转化气余热锅炉的烟气压力、温度高 ,烟气中含有氢 ,有腐蚀且计算复杂 ,因此设计难度较大。本设计中 ,对锅炉的结构形式进行了改进 ,采用了挠性管板 ,管板与换热管的连接采用了强度焊加贴胀 ,管板和换热管均采用了 15CrMo材质     

高压挠性管板与刚性管板热固耦合受力研究

管板是换热器的重要零部件,具有锻件尺寸大、机械加工难度大的特点。本文根据刚性管板理论和挠性管板理论对该零部件进行了研究,针对管壳程高压、高温操作条件,采用有限元分析方法,分析了刚性管板和挠性管板在不同操作工况下的受力状况,结果表明,挠性管板的受力情况和经济性均比刚性管板要好。     

硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因分析及设计改进

余热锅炉是硫磺回收装置的关键设备之一,其平稳运行直接影响硫磺回收装置的操作周期。余热锅炉的运行条件较为苛刻,其前端管板长期在高温工况下运行,因此极易发生管头焊缝开裂现象,从而造成余热锅炉报废,并给硫磺回收装置的正常生产造成很大的影响。结合余热锅炉的管板结构设计特点,对余热锅炉前端管板常见的换热管与管板焊接接头质量引起焊缝开裂、换热管管头的陶瓷套管破裂以及管板上的衬里脱落造成高温酸性气直接侵入损害管头,使换热管和管板的连接焊缝腐蚀开裂的原因进行了分析,通过改进余热锅炉前端管板的换热管与管板连接方式、优化换热管端部陶瓷保护套管以及管板上耐热衬里的性能指标和结构,从而达到提高余热锅炉使用寿命的目的。     

氨分解、克劳斯废锅损坏原因分析及改造

山西焦化股份有限公司焦化二厂回收车间,氨分解硫回收系统的氨分解、克劳斯废锅原设计为挠性管板管壳式立式火管锅炉。2001年3月投入运行以来,因废锅内漏系统无法正常运行,废锅使用寿命最长仅6个月,每年必须停车2个月对两台废锅进行大修。为解决废锅内漏问题,延长废锅使用寿命,我们对氨分解、克劳斯废热锅炉进行了改造。1结构简介及工艺操作条件两台废锅的结构如图1所示。壳体公称直径为DN1000,材质为20g;换热管、中心管材质为20#钢,规格分别为Φ32×3、Φ159×6;管板为挠性管板δ=20m m,材质为20g。换热面积F=115m2。汽包公称直径为DN600…     

设备及公用工程

TE683.3200506467制氢装置转化气余热锅炉设计探讨〔刊〕/黄小平(中石化工程公司)∥石油化工设备技术.-2004,25(5).-7~9制氢装置转化气余热锅炉的烟气压力、温度高,烟气中含有氢、有腐蚀且计算复杂,设计难度大。该设计对腐蚀形式进行分析,对锅炉的结构形式提出采用挠性管板,换热管与管板的连接采用了强度焊加贴胀,管板和换热管均采用15CrMo材质。管板与换热管焊接,应进行焊前预热、焊后热处理。焊前预热温度为150~250℃,焊后热处理温度为650~680℃,保温1.5h。图2(刘家琏摘)TE685.3200506468金陵分公司循环水处理技术的发展〔刊〕/徐庆轶(…