废热锅炉换热管与管板连接方式研究

本文对新型高效废热锅炉研制中换热管与管板的连接方式进行了研究,目的是得出用于新型高效废热锅炉换热管与热端管板连接的最佳方式,避免或减少换热管与热端管板连接处发生失效,确保研制的新型高效废热锅炉安全可靠稳定长周期运行。     

废热锅炉挠性管板的有限元分析

废热锅炉中挠性管板的应力结果关系到整个锅炉的安全性。本文利用ANSYS有限元分析软件对废热锅炉管板进行有限元分析,得出峰值应力较大,废热锅炉实际操作中应避免疲劳工况;还得出应力较大区域为中心管与换热管过渡区域的换热管部位,设计和制造必中应当保证该部位结构的合理。     

挠性管板实体模型创建方案研究

本文利用ANSYS有限元分析软件对废热锅炉挠性管板进行实体建模,对整体建模、局部建模、单一组合建模、线体组合建模等建模方案进行研究,通过各方案的对比分析,提出将换热管模型分为两段,与挠性管板相连接的管段采用实体建模,其余部分采用线体建模,换热管两段间采用MPC技术进行连接的方案,使得计算效率和准确性同时得到保证。     

废热锅炉管板与换热管接头结构改进

通过对硫磺回收装置原有废热锅炉高温侧管板与换热管接头泄漏原因的分析 ,提出了改进管板与换热管接头的连接结构 ,实际应用效果较好。     

锆刚玉在高温侧管板热防护上的应用

在废热锅炉的设计中 ,高温管箱设计是关键部分 ,而管板是高温管箱中的薄弱环节。因为管板与换热管连接部位易出现应力集中 ,在高温和高速气体的冲击下 ,容易产生热应力、热疲劳以及高温腐蚀。必须采取适当的热防护措施 ,降低管板处的温度 ,从而提高废热锅炉的使用寿命。我公司使用锆刚玉套管和锆质耐火可塑料 ,对高温侧管板进行了有效的热防护。1　热防护方法对高温侧管板的热防护采用在管子进口端插入一段保护套管和在管子进口处的管板上涂敷非金属耐热绝热层同时并用的方法。保护套管直接承受高温气流冲蚀 ,其环境条件恶劣。若采用金属套…     

废热锅炉温度场与应力场的有限元分析

废热锅炉换热管分布的不对称性, 使得管板和筒体等部件的温度场与应力场分析十分困难。为此, 运用有限元法对稳态温度场作了计算, 求得管板、筒体等部件的平均温度、内外壁温差, 并将这些参数作为应力场分析的热载荷; 将废热锅炉离散为由板壳元和杆单元组成的空间结构, 对自重、压力、温度组合的４ 种工况进行计算, 得到管板、筒体等部件的应力场分布规律。根据最大当量应力值对各部件做了强度校核, 为废热锅炉各部件的合理设计和安全评定提供了可靠的理论依据。     

废热锅炉换热管材料性能综合评定

对运行了约８０００ｈ的废热锅炉换热管进行了室温、高温机械性能试验，扩口与压扁检验以及金相组织分析，结果表明，换热管材料性能没有发生明显变化。     

硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因分析及设计改进

余热锅炉是硫磺回收装置的关键设备之一,其平稳运行直接影响硫磺回收装置的操作周期。余热锅炉的运行条件较为苛刻,其前端管板长期在高温工况下运行,因此极易发生管头焊缝开裂现象,从而造成余热锅炉报废,并给硫磺回收装置的正常生产造成很大的影响。结合余热锅炉的管板结构设计特点,对余热锅炉前端管板常见的换热管与管板焊接接头质量引起焊缝开裂、换热管管头的陶瓷套管破裂以及管板上的衬里脱落造成高温酸性气直接侵入损害管头,使换热管和管板的连接焊缝腐蚀开裂的原因进行了分析,通过改进余热锅炉前端管板的换热管与管板连接方式、优化换热管端部陶瓷保护套管以及管板上耐热衬里的性能指标和结构,从而达到提高余热锅炉使用寿命的目的。     

制氢装置转化气余热锅炉设计探讨

制氢装置转化气余热锅炉的烟气压力、温度高 ,烟气中含有氢 ,有腐蚀且计算复杂 ,因此设计难度较大。本设计中 ,对锅炉的结构形式进行了改进 ,采用了挠性管板 ,管板与换热管的连接采用了强度焊加贴胀 ,管板和换热管均采用了 15CrMo材质     

氨分解、克劳斯废锅损坏原因分析及改造

山西焦化股份有限公司焦化二厂回收车间,氨分解硫回收系统的氨分解、克劳斯废锅原设计为挠性管板管壳式立式火管锅炉。2001年3月投入运行以来,因废锅内漏系统无法正常运行,废锅使用寿命最长仅6个月,每年必须停车2个月对两台废锅进行大修。为解决废锅内漏问题,延长废锅使用寿命,我们对氨分解、克劳斯废热锅炉进行了改造。1结构简介及工艺操作条件两台废锅的结构如图1所示。壳体公称直径为DN1000,材质为20g;换热管、中心管材质为20#钢,规格分别为Φ32×3、Φ159×6;管板为挠性管板δ=20m m,材质为20g。换热面积F=115m2。汽包公称直径为DN600…     

复合板固定管板热交换器设计中的几点探讨

复合板固定管板热交换器兼具高强度和耐腐蚀优点,在诸多行业中得到广泛应用。对复合板固定管板热交换器设计中的若干问题,如涉及复合管板相关事项、计算输入的简化及管孔结构的选择等进行了分析和探讨,论证了换热管承受轴向压应力时爆炸复合管板应用的可行性,点明了复合管板与换热管焊接连接拉脱应力计算中材料许用应力的取值误区,给出了SW6软件中壳程复层厚度的简化输入方式,阐明了复合管板与换热管连接方式的选择细节。可为复合板固定管板热交换器的设计提供有益参考。     

挠性薄管板废热锅炉管板冲蚀失效分析及修复

介绍了内孔焊挠性薄管板废热锅炉管板冲蚀后管束内漏的故障情况。从结构设计、操作运行等方面分析了管板冲蚀失效的机理,制定了详细的管板堆焊修复方案,通过理论计算验证了修复后管板强度满足要求。修复后废热锅炉高负荷稳定运行超过1 a,工艺气出口温度满足生产要求,可为同类设备的故障修复及维护改进提供参考和借鉴。     

硫冷凝器管束泄漏原因与防护

分析了硫冷凝器换热管穿孔及换热管与管板连接焊接接头出现裂纹导致管束泄漏的原因,结合实际工况提出了预防和处理措施,并对原设备进行了改造,效果良好。     

带中心调节管全废锅热交换器挠性管板分析设计

基于ANSYS WORKBENCH工作平台,采用分析设计的计算方法建立了带中心调节管的全废锅热交换器的有限元模型,并对其进行了稳态传热和静强度分析,得到了全尺寸的带中心调节管的全废锅热交换器的温度和应力强度分布场。计算结果表明,在高温工况下,耐火衬里、陶瓷套管和陶瓷纤维纸的防烫结构可以有效地保护好金属管板;即使在中心调节管完全失效的情况下,通过采用合理的分析计算方法和换热管布置形式,也能够有效地保证热交换器的安全;考虑传热影响工况下的管板应力强度要远高于不考虑传热影响的管板应力强度;当中心调节管完全失去作用而仅靠换热管进行工作时,热端管板会出现一个高温的温度环,而管板中心调节管位置以及布管区边缘位置则温度较低;由于中心调节管完全失效,冷端管板会在中心调节管的位置出现局部超温现象。     

SA-213T12换热管与SA-387Gr.11CL2管板内孔对接焊接工艺研究

近年来,换热管与管板对接连接的内孔焊接结构逐渐被应用到废热锅炉设计中。该结构焊接接头强度高、残余应力小、无缝隙腐蚀倾向,但是焊接难度较大。对SA-213T12换热管与SA-387Gr.11CL2管板内孔对接焊接结构进行了焊接试验研究,确定了合适的焊接工艺过程参数,最终采用钨极氩弧焊自熔打底后填丝两遍实现了该结构的焊接。从外观检查、宏观金相检测、焊缝尺寸测量、硬度测试及拉脱力试验等方面验证了所选焊接工艺的可行性。     

浅析换热器管板与换热管连接质量控制

换热管与管板的连接质量直接影响着管壳式换热器的质量和使用寿命。通过合理设计、优化工艺、提高操作技能等方面的措施,可有效地避免换热管与管板连接中产生的气孔及焊缝H值偏小等缺陷,确保换热管与管板连接的质量。     

废热锅炉省煤器管束失效机理研究

废热锅炉省煤器为余热回收关键设备,该管束在使用过程中出现泄漏,严重威胁了装置的安全稳定运行。本文采用化学成分分析、金相组织检验、扫描电镜形貌及微区能谱分析等方法对失效换热管进行研究,确定换热管外壁受到烟气低温露点腐蚀,造成管壁腐蚀减薄穿孔。     

硫冷凝器失效分析及改造措施

分析了某炼油厂硫冷凝器换热管与管板连接接头失效的原因,根据分析结果对其结构进行了相应改进。     

设备及公用工程

TE683.3200506467制氢装置转化气余热锅炉设计探讨〔刊〕/黄小平(中石化工程公司)∥石油化工设备技术.-2004,25(5).-7~9制氢装置转化气余热锅炉的烟气压力、温度高,烟气中含有氢、有腐蚀且计算复杂,设计难度大。该设计对腐蚀形式进行分析,对锅炉的结构形式提出采用挠性管板,换热管与管板的连接采用了强度焊加贴胀,管板和换热管均采用15CrMo材质。管板与换热管焊接,应进行焊前预热、焊后热处理。焊前预热温度为150~250℃,焊后热处理温度为650~680℃,保温1.5h。图2(刘家琏摘)TE685.3200506468金陵分公司循环水处理技术的发展〔刊〕/徐庆轶(…     

薄管板火管式废热锅炉的选择

针对原合成氨Ｕ型管转化气度热锅炉存在的问题，决定采用薄管板火管或废热锅炉。经过对薄管板结构、管子与管板的焊接、中心旁路调节阀结构等的比较，最后选用了德国博尔西希公司设计制造的加强筋薄管板火管式废热锅炉。