应力分析在 锅炉设计中的作用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第4期锅炉制造No．42011年7月BOILERMANUFACTURINGJu1．2011文章编号：CN23—1249(2011)04一oo14-03应力分析在锅炉设计中的作用裴世超，侯勇庆(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要：本文从技术的角度，举例详细说明了应力分析工作在锅炉设计制造过程中的作用——通过优化设计，节约时间、控制成本，从而提高企业生产效率及经济效益。关键词：应力分析；锅炉设计；经济中图分类号：TK223文献标识码：AFunctionofStressAnalysisforBoilerDesignPeiSh

2、ichao，HouYongqing(HarbinBoilerCo．Ltd．，Harbin，150046，China)Abstract：Fromtechnologyperspective，thispaperintroducesthefunctionofstressanalysisforboilerdesignthroughanexample，whichretrenchtimeandcontrolcostthroughoptimizigndesign，SOthattheproductionandprofitofthecompanyareimproved．Keywords：stre

3、ssanalysis；boilerdesign；economics0引言1问题由来锅炉结构应力分析主要包括元件强度和系现代大容量电站锅炉都具有投资规模大，统强度两个方面，而现代大容量电站锅炉的重建设周期长的特点，近几年由于电力行业的井要组成部分就是各个复杂的管系，因此，系统强喷式发展，电厂方业主要求的交货工期都特别度计算在锅炉强度分析中占有重要的地位。随紧张，给锅炉的设计和制造都带来了不小的时着计算机技术的发展，这个在早期锅炉应力分间压力，因而锅炉的设计、生产以及外购件的析中一直受到计算工具瓶颈束缚的过程也得以招标采购都是环环相扣rL乎同步进行。而锅实现。管系应力分析的重要内

4、容之一是管道支炉外围庞大复杂的空间管道系统历来都是锅吊架的设置，随着计算机及软件技术的发展，管炉设计中的难点，在生产甚至安装过程当中，道支吊架的计算已经达到了非常精确的程度，都有可能出现需要更改设计方案的情况，造成精细化计算的最直接的结果就是节约了制造成时间的延误和生产成本的提高，本文案例即为本，使锅炉的结构设计更趋于优化，具有重要的经此种情况。笔者在对更改前后设计方案进行济学意义。下面以某600MW超临界锅炉设计、了详细应力分析并研究比较，利用软件的计算制造过程中的具体问题对应力分析的这一意义做优势及功能特点，用原有支吊架替换了新方案一简单阐述。支吊架，既节约了设计制造成本

5、，又减少了招收稿日期：2010—12—26作者简介：裴世超，男，2006年毕业于佳木斯大学，在哈尔滨锅炉厂有限责任公司从事锅炉管子制造工作。学兔兔www.xuetutu.com第4期裴世超，等：应力分析在锅炉设计中的作用·l5·标采购的时间成本，从而确保了项目的合同工期。2管系原设计方案及应力分析2．1原管系设计方案管该管系为600MW超临界电站锅炉的启动系统管路，整个管系在应力分析时涵盖了分离器、贮水箱、循环泵再循环管、最小流量管和溢流管。为了更加立体、直观的看清管线布置，下面给出的是应力分析时CAESARⅡ软件建立的三维管系模型图(由于管系庞大而复杂，限于篇幅，本文所给均

6、为设计有变化的局部管线图)。更改后的设计方案(见图2)与此相比，溢流管以贮水箱所在的沿图1原设计管路锅炉前后方向平面为镜面，镜像对称，因此在应力分析时，其自身系统应力分布相同，支吊架计算结2．2管系应力分析结果果也不发生变化。管线布置变化较大的是最小流经过应力分析，在满足管系应力校核标准的量管，原方案支吊架设置为298点及310点，见下情况下，最小流量管支吊架计算结果如下表1所图1所示。示(支吊架选取遵循机械部恒力弹簧吊架标准)。表1原方案最小流量管支吊架结果3管系更改后设计方案及应方分析3．1更改后管系设计方案及应力分析结果经过应力分析，更改后方案在满足管系应力校核标准的情

7、况下，最小流量管支吊架计算结果见表2(支吊架选取遵循机械部恒力弹簧吊架标准)所示。与更改前的方案相比，更改后的最小流量管支吊架设置为图中的220、240及265点，见图2所示。3．2对比分析表2与表1中结果对比，表2中220、265点载荷及位移与表1中298、310点载荷及位移分别对应接近，可以考虑用原有吊架替换新方案中吊架，图2更改后管路只要也满足应力校核标准即可。这在CAESAR11load项对应空格中分别填写298及310点吊架对应软件中有专门的功能设置，只需在节点号220及的安装载荷(可在机械部