管壳式废热锅炉挠性管板强度设计分析

介绍挠性管板的特点及结构型式,对典型的管壳式废热锅炉挠性管板进行应力分析,得出管板强度计算的危险工况(内压与温差组合的工况)。应用GB 150-2011、GB/T 151-2014和西德AD规范中的计算方法进行挠性管板的强度计算时,管板厚度还应考虑制造、安装及运输的要求。在确定挠性管板厚度时,须根据标准JB/T 4732-1995(2005年确认)进行管板圆弧过渡区转角应力评定。     

蒸汽发生器薄挠性管板设计计算

用标准规范中的公式对蒸汽发生器挠性管板厚度进行计算,同时应用ANSYS有限元软件对薄挠性管板进行了热-结构耦合分析校核计算,得到了挠性管板的温度场及应力场。根据JB/T 4732-1995进行了应力分类及强度评定,发现根据几个标准规范中公式计算的挠性管板厚度可作为初始参考。由于标准中管板的计算前提条件要求载荷的轴对称性,同时未考虑到薄管板转角折弯处的受力情况及管板挠性支撑对薄管板实际应力分布的影响,因此,薄挠性管板的设计加入有限元分析计算是十分必要的。     

一种新型立式火管式过热器的结构设计

在分析现有过热器结构优缺点的基础上,设计与鲁奇炉配套的余热回收立式火管式废热锅炉装置的过热器结构,过热器采用挠性薄管板并增设内筒体结构,对主要受压元件(即挠性薄管板)进行了应力强度分析,同时探讨挠性薄管板在过热器中应用的工况条件或边界条件。整体设备现场试车情况表明:该结构基本达到了运行要求。     

火管式废热锅炉挠性薄管板的强度研究及其应用

利用有限元分析法对火管式废热锅炉的挠性薄管板结构进行强度实验和分析研究，并将实验结果与挠性薄管板设计专用程序计算的结果进行比较。研究和实践均证明，挠性薄管板结构和相应的设计程序对于各种火管式废热锅炉是切实可行的。     

火管式废热锅炉挠性薄管板的强度研究及其应用

利用有限元分析法对火管式废热锅炉的挠性薄管板结构进行强度实验和分析研究，并将实验结果与挠性薄管板设计专用程序计算的结果进行比较，研究和实践均证明，挠性薄管板结构和相应的设计程序对于各种火管式废热锅炉是切实可行的。     

废热锅炉薄管板的三维机械应力分析

运用有限元分析软件ANSYS,对废热锅炉建立了考虑筒体和换热管影响的管板真正实际结构的三维模型,对其进行机械应力分析,得出管板的变形和应力分布云图.将分析结果进行应力线性化处理,按照JB4732-95<钢制压力容器--分析设计标准>中的应力分类和评定方法对管板进行了评定.     

废热锅炉管板结构应力分析与强度评定

应用ANSYS有限元软件对温度与压力载荷共同作用下的废热锅炉结构进行3D建模与热-结构耦合的数值模拟,得到了整个模型的应力分布云图。在最大应力位置附近或沿管板厚度方向选取不同路径,并对路径上的应力值进行线性化处理,根据JB 4732—1995《钢制压力容器-分析设计标准》对整体模型和管板结构分别进行了应力强度评定。应力分析与强度评定的结果表明,管板的结构设计能够满足强度要求。     

硫磺回收装置之废热锅炉管板结构有限元应力分析

针对废热锅炉拉撑平管板的结构特点,对拉撑平管板与换热管连接部分进行了有限元分析,建立了三维有限元力学分析模型,按照JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》的规定进行了应力强度评定。有限元计算结果表明,所分析结构的强度能够满足设计要求。     

硫磺回收装置中的异形废热锅炉设计

介绍了超级克劳斯工艺硫磺回收装置中异形废热锅炉的设计,着重叙述了工作于高温工况下的废热锅炉的管板设计。文中提出的计算方法和采用挠性管板的思路以及所采用的管板的高温防护措施可为同类设备设计参考。     

管箱结构对挠性管板一次应力影响的研究

采用有限元分析方法研究了管箱结构对挠性管板一次应力的影响,通过建立不同管箱结构的挠性管板有限元模型,计算了各个模型的一次应力,对比分析了管箱结构对挠性管板一次应力的影响规律。研究表明：法兰环和翻边结构均能降低管板的一次应力,对管板起到加强作用,且法兰环加强效果稍好,但带翻边结构的管板受力更简单、综合性能更均衡;翻边结构外径或内径保持不变时,增加翻边厚度能降低管板的一次应力;翻边厚度保持不变时,减小翻边内径能降低管板的一次应力。     

新型废热锅炉高,低温管板试验研究

由于管板上开有众多的不连续通孔,因而其应力分布、强度问题十分复杂,为了弄清管板的受力状态,给废热锅炉板的强度设计提供参考资料,在没有相应规范的情况下,本文对此新型废热锅炉的管板建立了试验模型,并进行了应力测定,实测结果和有限元计算值基本上接近。     

挠性薄管板废热锅炉安装与操作常见问题分析

针对挠性薄管板废热锅炉安装、操作中遇到的耐火衬里不合格、误做外保温、更改上升下降管走向、水质不合格、水位控制不当以及操作波动过大等问题逐一进行分析讨论。     

废热锅炉薄管板防止塑性垮塌的安全评定

为评估废热锅炉薄管板的安全性,以ASMEⅧ第2册第5篇中规定的防止塑性垮塌方法为基础,利用有限元软件ANSYS Workbench对管板进行应力分析及评定。对比了三种方法(弹性应力分析法、极限载荷法、弹-塑性应力分析法)在对薄管板进行防止塑性垮塌评定时存在的差异及各自的优势。其中极限载荷方法不仅可以避免弹性应力分析中的应力分类问题,其过程较弹-塑性应力分析法也相对简单。相比之下,极限载荷方法更适合对薄管板进行防止塑性垮塌的安全评定。     

余热回收器挠性管板的设计与优化

利用有限单元法对余热回收器的挠性管板结构进行了热分析和结构分析,使用ANSYS软件建模计算,得到了挠性管板结构工作状态的温度场和应力场。通过优化挠性过渡段半径值,使挠性管板整体应力分布较为合理。     

新型废热锅炉高、低温管板试验研究

由于管板上开有众多的不连续通孔,因而其应力分布、强度问题十分复杂,为了弄清管板的受力状态,给废热锅炉管板的强度设计提供参考资料,在没有相应规范的情况下,本文对此新型废热锅炉的管板建立了试验模型,并进行了应力测定,实测结果和有限元计算值基本上接近。     

立式浮动管板废热锅炉结构设计

介绍了一种立式浮动管板与填料密封型式相结合,兼废热锅炉与汽包双重作用的新型废热锅炉。结合工艺气进口采用的填料密封等各部件结构的详细分析,阐述了废热锅炉的整体结构。通过有限元分析计算模型,对浮动管板、固定管板强度进行了校核。     

新型结构的废热锅炉在甲烷化装置中的应用

简单介绍国内外焦炉煤气甲烷化技术,对甲烷化合成工段应用流程模拟软件Pro-Ⅱ进行简单模拟计算,针对管程压力大于壳程压力这一特殊工艺条件,开发设计了一种新型特殊管板结构的废热锅炉设备,采用1/8实际结构的三维模型,应用ANSYS对挠性薄管板进行耦合场(温度场和应力场)分析设计。基于温度场分布、结构应力强度和水循环特性分析,开发的该甲烷化废热锅炉设备完全满足现场运行的要求,并能够避免金属粉末化这一特殊现象。     

转化气废热锅炉管板设计浅析

海洋石油富岛有限公司300 kt/a合成氨装置2018年度新更换的转化气废热锅炉从德国BORSIG公司引进,其管板设计采用德国BORSIG公司的专利技术——管板厚度仅为20 mm(远低于国标中的有关要求)。对德国BORSIG公司的转化气废热锅炉管板加强系统、换热管与管板的连接方式、工艺气入口管板端之隔热设施等结构特点及管板加强系统用材情况进行详细介绍,并对转化气废热锅炉的管板设计——管板厚度、圆钢筋强度、格栅板与环板尺寸进行校核计算。校核计算结果表明,此转化气废热锅炉管板设计安全、可靠;投运后的实际运行情况表明,此转化气废热锅炉运行状况良好,换热效果好,较原来多产高压蒸汽15 t/h。总之,德国BORSIG公司转化气废热锅炉管板加强系统设计技术值得业内学习、借鉴。     

新型转化气废热锅炉的开发应用

针对原厚管板废热锅炉难以适应合成氨生产中高温高压的工况条件 ,开发设计了无管板集箱和挠性薄板废热锅炉 ,就其结构、应用情况及性能特点做了介绍     

高温含灰立式废热锅炉的结构设计

介绍了输运床气化系统的工艺流程,针对输运床气化中试装置的废热锅炉工艺条件,将整体立式结构废热锅炉分成3段,对关键部件(管板和换热管连接处)的温度场进行分析。基于温度场的分布,对关键受压元件(挠性薄管板)进行了强度的应力场分析和优化设计,根据废热锅炉整体设备的现场试车情况,基本达到了运行的要求,可为类似设备的工业化和进一步推广应用提供参考。