基于ans ys的火管锅炉管板应力分析

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1、基于ANSYS的火管锅炉管板应力分析徐超，许志贵，何伟校，蒋竺宏，康新霞(杭州锅炉集团股份有限公司，浙江杭州310021)摘要：在利用有限元对火管锅炉管板进行热应力分析时，若将浇注料和防磨套管建入整体实体模型中，则建模和边界十分复杂，计算难度很大。通过采用局部分析和整体分析相结合的方法，首先对管板上两个局部结构进行温度场分析，将得到的温度场以节点温度的方式加载到整体模型上，再进行热应力分析，最终得到整体结构的温度场和应力场。这样处理使火管锅炉管板有限元分析方法和过程大大简化，该方法对同类设备的分析有一

2、定的参考价值。关键词：火管锅炉；管板；热应力分析；温度场；浇注料；防磨套管中图分类号：TH49；TK229．4；0343．6文献标志码：A文章编号：1001—4837(2015)07—0052—07doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2015．07．009StressAnalysisforTubeSheetofFire-tubeBoilerBasedonANSYSXUChao，XUZhi—gui，HEWei—xiao，JIANGZhu—hong，KANGXin—xia(Hangz

3、houBoilerGroupCo．，Ltd．，Hangzhou310021，China)Abstract：Byusingfiniteelementanalysistoanalyzethethermalstressoftubesheet，ifthecastableandwearcasingaremodelingintothewholeentitymodel，themodelandtheboundaryarecomplex，andcalcu-lationisverydificult．Themethodis

4、combiningthelocalanalysisandtheoverallanalysis．Firstly，calcu·fatingtwolocalstructurestemperaturefieldOilthetubeplate，getthetemperaturefield．Thentemperatureloadisappliedasnodeloadtothewholemodel，finallygettingtemperaturefieldandstressfieldofthewholemodel

5、structure．Themethodandprocessisgreatlysimplified．Itisusefultoanalyzethesimilarequipments．Keywords：fire—tubeboiler；tubesheet；thermalstressanalysis；temperaturefield；castable；wearcasing算模型；或直接建立整体实体模型，计算时间长，0引言成本高；或直接在管板管程和壳程面施加金属壁温，较为保守地进行传热分析；或不考虑浇注料的在余热

6、锅炉火管段，烟气温度常达到1000oC影响，简化管板和管子的模型。采用局部分析和左右，设计时，一般在管板表面铺设浇注料和换热整体分析相结合的方法，能够有效地计算出该类管入口处设置防护套管，以防止管板过热[1]。管板的温度和应力分布。这样在对管板进行热应力计算时，除了考虑常规的烟气和工质对接触面的传热外，还需要考虑浇1火管锅炉结构及技术参数注料对管板和管子的传热影响。在以往的类似问题分析中，将换热管按杆单元处理，简化计某火管锅炉为一立式管壳式换热器，采用挠