制硫余热锅炉上升管局部结构有限元分析和优化.pdfVIP

第 41卷 增刊 1 石 油 化 工 设 备 Vo1．41 Supplement1 2012年 8月 PETR CHEMICALEQUIPMENT Aug．2012 文章编号 ：1000—7466(2012)增刊 1001卜O4 制硫余热锅炉上升管局部结构有限元分析及优化 郭华军 ，张述旺 (海工英派尔工程有 限公司 ，山东 青岛 266061) 摘要 ：制硫余热锅炉是硫磺回收装置中的重要设备之一 ，锅炉中上升管与汽包、锅体连接结构的设 计计算是整个锅炉设计中最重要 的内容。利用 ANSYS对上升管与汽包、锅体连接结构进行 了有 限元分析设计，得到 了应力云图，绘制 了应力线性化图表，对应力进行 了强度评定。依据分析结果， 去除 了汽包与锅体之间的鞍座结构 以及上升管与汽 包、锅体连接处的补强圈，优化 了设计方案，使 制硫余热锅炉 的结构更加安全 、合理 。 关键词 ：余热锅炉；上升管；有限元分析；应力强度评定；结构优化 中图分类号 ：TQ050．2 文献标志码 ：A FiniteElementAnalysisandOptimizationforAscensionPipeLocal StructureofW asteHeatBoilerRecyclingSulfur GUOHua-jan，ZHANGShu-wang (COOEC—ENPALEngineeringCo．Ltd．，Qingdao266061，China) Abstract：Thewasteheatboilerrecyclingsulfurisacrucialdeviceinthesulfurrecoveryunit． Thefiniteelementanalysisanddesigncalculationoftheascensionpipelocalstructureisthemost importantcontentofthe boilerdesign．TheANSYS finite—elementmethodwasused to analyze theascension pipe localstructure，and the stressdistributionmap wasobtained，chartsofthe stresslinearizationweremadeandthestressintensitywasassessed．Basedon analysisresults， thesaddlestructurebetween theboilerbodyandthesteam drum wasremoved，andreinforcing ringstructureoftheascensionpipewasdeleted．Thestructuredesignwasoptimized．Thestruc- tureofthewasteheatboilerrecyclingsulfurismoresafeandreasonable． Keywords：wasteheatboiler；ascensionpipe；finite—elementanalysis；assessthestressintensi— ty；structureoptimization 制硫余热锅炉是硫磺 回收装置的重要设备之 计温度 1400／370℃，介质过程气 。 一 ， 其直接与制硫燃烧炉相连 ，制硫燃烧炉生成的过 制硫余热锅炉工作时，制硫燃烧炉产生 的过程 程气通过制硫余热锅炉管程被冷却至 350℃，为析 气由制硫余热锅炉的锅体左端进入锅体，流经制硫 出液硫做初步准备 。同时制硫余热锅炉壳程中的除 余热锅炉锅体中的管程 ，最后 由制硫余热锅炉右侧 氧水被加热 ，