水火管工业锅炉烟管管端开裂有限元分析.pdfVIP

学兔兔 · 经验交流 · 水火管工业锅炉烟管管端开裂有限元分析 4l 文章编号 ：1004—8774(2011)06-41-03 水火管工业锅炉烟管管端开裂有限元分析 郭吉林，王建敏 ，周 波 (台州市特种设备监督检验中心，台州 318000) TheFiniteElementAnalysisofCracking inFrontTubeofShellBoiler GUOJi—lin，WANGJian·min，ZHOUBo (TaizhouSpecialEquipmentSupervisionExaminationCenter，Taizhou318000，China) 第一作者：郭吉林 (1982一)，化学机械 专业毕业，硕士，工 摘 要：基于热传导理论，建立锅炉烟管、管板及焊缝 2D模型，并应用 ANSYS有限元分析 程师，现从事特种设 软件模拟烟管、管板及焊缝热传导过程。通过对应力场、应变场、温度场分析 ，得出烟管管端开 备检测 及安全性研 裂的主要原因，为今后设计与分析提供一种可靠的技术路线。 关键词：热传导；有限元分析 ；烟管；开裂 究工作。 中图分类号：TK229 文献标识码：B 0 引言 的烟管内烟灰结块严重，几乎堵住烟管。通过上述 情况分析，认为在第一回程烟管处烟温很高的情况 DZL型水火管锅炉烟管出现开裂现象较为普遍， 下，由于锅炉烟管实际伸 出长度远超设计长度且烟 目前普遍采用宏观检查、化学成分分析、机械性能测 管内积灰严重，烟管伸出段未能得到很好的冷却，从 试、金相分析等方法对材质进行分析 J，以及对锅 而导致烟管端处在高温下产生热应力及应变，发生 炉燃烧工况 比较分析，从而得出锅炉事故原因。面对 开裂。 出现在同样部位开裂的锅炉，有丰富经验的检验者可 能可以得出一个比较可靠的事故结论，但是却往往不 _{=}{次 能提供锅炉开裂前应力、应变、温度变化情况，从而 缺乏令人信服的理论依据。本文将锅炉传热模拟技 裂纹 术与热传导理论分析相结合，应用有限元分析软件 ANSYS模拟锅炉烟管开裂前应力场、应变场、温度 场的变化情况 ，揭示上述分析方法的可行性，为今后 1 出现的类似事故分析提供重要的理论依据。 2 热传导方程Is] 1 锅炉事故情况 假定烟气通过第一回程烟管和管板过程中温度 本市某企业有台DZL4—1．6一AⅡ水火管锅炉 保持恒定，则烟气温度通过烟管和管板传热到锅 内