本文關(guān)鍵詞：硫磺制酸火管鍋爐管板應(yīng)力分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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【摘要】：近年來由于硫磺價格的下跌,以及環(huán)保的要求,我國硫磺制酸發(fā)展很快。硫磺制酸的爐氣清潔無塵比較適合采用火管鍋爐,而高參數(shù)硫磺制酸火管鍋爐的發(fā)展在我國剛剛起步,僅有短短數(shù)年的歷史。本文總結(jié)了火管鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計要點,并通過比較得出適合大型高參數(shù)硫磺制酸火管鍋爐發(fā)展的爐型,同時還總結(jié)了火管鍋爐關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文重點研究了硫磺制酸火管鍋爐設(shè)計中的下列問題。一是撓性薄管板設(shè)計及熱應(yīng)力分析,不僅得出了比較精確的管板厚度還進行了ANSYS模擬驗證。二是針對管板連接不夠可靠的狀況提出了脹焊并用的連接方式,由于管子的直徑較大而管板厚度較薄,脹接的過程中容易引起管板鼓包,脹接壓力要進行更精準的計算,進行了脹接過程的模擬,進一步縮小了脹接壓力的選取范圍。針對管內(nèi)溫度場的確定,采用HTRI軟件進行模擬,得出換熱管內(nèi)表面的溫度沿軸向并非線性分布。運用HTRI軟件得出的計算結(jié)果進行鍋爐的熱應(yīng)力分析和管殼程溫差應(yīng)力計算可以得到個更加精確的結(jié)果。本研究能對火管鍋爐設(shè)計、制造和運行管理者有所幫助。
【關(guān)鍵詞】：火管鍋爐 結(jié)構(gòu)設(shè)計 應(yīng)力分析 ANSYS
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ111.16
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題的提出與背景9
• 1.2 國內(nèi)外硫磺制酸火管鍋爐研究領(lǐng)域的發(fā)展狀況9-14
• 1.2.1 硫酸生產(chǎn)裝備的發(fā)展趨勢9-11
• 1.2.2 主要技術(shù)路線11-13
• 1.2.3 與國外同類技術(shù)的差距13-14
• 1.3 研究成果的工程應(yīng)用現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 高溫防護套管的選材14-15
• 1.3.2 煙管與管板的連接15
• 1.3.3 火管鍋爐撓性薄管板設(shè)計15-16
• 1.3.4 管板圓弧過渡結(jié)構(gòu)設(shè)計16-17
• 1.4 本課題的研究重點與方向17
• 1.5 研究意義17-19
• 第2章 鍋爐整體結(jié)構(gòu)設(shè)計19-29
• 2.1 火管鍋爐的結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)19-21
• 2.1.1 火管鍋爐的結(jié)構(gòu)簡介19
• 2.1.2 鍋爐的結(jié)構(gòu)參數(shù)及主要工藝參數(shù)的確定19-21
• 2.2 火管鍋爐基本強度計算21-29
• 2.2.1 余熱鍋爐的殼程鍋殼計算21-23
• 2.2.2 折邊撓性管板的計算23-26
• 2.2.3 煙管的計算26-29
• 第3章 火管鍋爐ANSYS應(yīng)力分析29-46
• 3.1 ANSYS軟件簡介29-30
• 3.2 模型的建立30-32
• 3.3 載荷與邊界條件的確定32-34
• 3.3.1 熱載荷邊界條件32-33
• 3.3.2 機械載荷邊界條件33-34
• 3.4 火管鍋爐不同工況下的應(yīng)力分析34-45
• 3.4.1 工況一下火管鍋爐應(yīng)力分析34-36
• 3.4.2 工況二下火管鍋爐應(yīng)力分析36-39
• 3.4.3 工況三下火管鍋爐應(yīng)力分析39-41
• 3.4.4 工況四下火管鍋爐應(yīng)力分析41-43
• 3.4.5 工況五下火管鍋爐應(yīng)力分析43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 管板脹接的應(yīng)力分析及脹接壓力的優(yōu)化46-66
• 4.1 管板脹接方式的分類與選擇46-49
• 4.1.1 脹接方式的分類46-47
• 4.1.2 脹接方式的選擇47-49
• 4.2 管板與換熱管脹接的基本原理49
• 4.3 液壓脹接殘余接觸應(yīng)力的理論推導49-57
• 4.3.1 材料模型50-51
• 4.3.2 模型基本方程51-52
• 4.3.3 換熱管彈塑性變形階段52-54
• 4.3.4 管板加載階段54-56
• 4.3.5 卸載階段56-57
• 4.4 管板脹接的有限元分析57-62
• 4.4.1 管板脹接模型的建立57-58
• 4.4.2 材料應(yīng)力.應(yīng)變曲線58-60
• 4.4.3 網(wǎng)格劃分及載荷加載60-61
• 4.4.4 模擬結(jié)果61-62
• 4.5 脹接壓力的優(yōu)化62-65
• 4.6 小結(jié)65-66
• 第5章 全文總結(jié)及展望66-67
• 5.1 全文總結(jié)66
• 5.2 研究展望66-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71

【參考文獻】

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本文編號：1093606