薄管板结构废热锅炉有限元分析.pdfVIP

第48卷第4期 化 工 设 备 与 管 道 Vo1．48 No．4 2011年 8月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Aug．2011 · 压 力 容 器 · 薄管板结构废热锅炉有限元分析 修维红， 李永泰， 李云福， 陈永东， 陶昌勤 (合肥通用机械研究院，合肥 230031) 摘 要：化工生产实践证明薄管板与普通管板在强度方面具有同样的可靠性，甚至更加先进合理，但由于目前国内 外有关薄管板计算理论尚不成熟，使其在使用上受到一定限制。介绍了采用先进的ANSYS有限元方法对一台薄 管板废热锅炉应力分析的全过程，以期探讨薄管板结构设计方法，为类似产品设计推广提供依据。 关键词：废热锅炉；有限元； 薄管板； 温度场 中图分类号：TQ053．2；TH49 文献标识码：A 文章编号：1009-3281(2011)044)0014)5 FiniteElementAnalysisforWasteHeatBoilerwithThinTubesheet xIu W ei·hong， LIYong·tai， LIYun-fu， CHEN Yong—dong， TAO Chang-qin (HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei230031，China) Abstract： Ithasbeenproved inengineeringpracticein chemicalindustrythatthereagethesamereliabilitiesinstrengthforthin tubesheetandthicktubesheetusedinheatexchangers．Thintubesheetstructureisevenmoreadvantageousthanthicktubesheetone． Buttheapplicationofthintubesheetislimitedbecausethecalculationtheory forthintubesheetsturctureisprematureathomeanda— broad．Inthisarticle，thewholeprocessofemployingfiniteelementmethod，byusingsoftwareANSYS，tocarryoutstressanalysisfor thethintubesheetusedinawasteheatboilerwasintroduced．Inthisway，themethodofdesigningthintubesheetsturcturewasdis— cussedandthetheoreticalbasisofpopularizingthedesignmethodforthesameequipmentwasprovided． Keywords： wasteheatboiler； finiteelementmethod； thintubesheet； temperaturefield 节能减排技术研究 日益增多，废热锅炉是回收 (2)柔性薄管板挠度平衡管壳间温差变形，未 热能工作中应用最普遍、最多的一种技术装备，对废 从公式中体现出来； 热锅炉的研究与推广使用，将对能源节约起极为重 (3)计算时假定管板与壳体连接处属固支，与 要的作用…。废热锅炉生成的蒸汽压力和温度越 实际的挠性边界不符； 来越高，其设计压力和温度也越来越高…，提高废 (4)简单布管区、不布管或支撑点间面积区划分 热锅炉工作参数应兼顾废热锅炉制造的经济合理 计算直径缺乏理论依据，计算管板厚度偏厚或偏薄； 性，进行结构优化。薄管板结构具有节省材料、管板 (5)薄管板刚度小，换热管对管板拉撑作用更 本身温差应力小、具有挠性、能平衡换热管和筒体因 强，