凹凸型鍋爐管板的制作方法
【專利摘要】一種凹凸型鍋爐管板，包括管板和管板中心圓孔狀爐膽口，其特征在于：所述爐膽口形狀內(nèi)凹、管板外徑區(qū)徑向外凸，與鍋筒、爐膽連接的焊接區(qū)為彎曲結(jié)構(gòu)；該新型管板為非平板結(jié)構(gòu)的，爐膽出口處板型結(jié)構(gòu)順應(yīng)煙氣流程，高溫?zé)煔鉁髸r(shí)間縮短，避免了其對(duì)管板、煙管焊縫的沖刷。
【專利說明】凹凸型鍋爐管板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鍋爐的配套裝置，進(jìn)一步涉及一種應(yīng)用于鍋爐的配套管板。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的鍋爐管板通常為平板型鍋管板，該類封頭管板只考慮了按規(guī)則設(shè)計(jì)的封頭的制造、檢驗(yàn)與驗(yàn)收要求，由沖壓機(jī)、旋壓機(jī)直接沖壓相應(yīng)的板材，并進(jìn)行成型熱處理即可得到。
[0003]這些管板的缺點(diǎn)在于:
[0004]一、高溫?zé)煔饬鞒虦髥栴}:爐膽內(nèi)的可燃介質(zhì)天燃?xì)?，在燃燒后排送到回燃室，在引風(fēng)流程帶動(dòng)下，圖1-圖3所示，現(xiàn)有的平板型管板結(jié)構(gòu)阻礙高溫?zé)煔獾牧鲃?dòng)。
[0005]二、鍋筒內(nèi)管板水側(cè)水循環(huán)不暢、水滯問題:受管板結(jié)構(gòu)及煙管排列布置影響，該處水區(qū)極易造成水滯、水循環(huán)不暢等問題
[0006]三、焊口及管橋區(qū)應(yīng)力集中問題:圖1-圖3所示，管板煙側(cè)直接承受高溫?zé)煔鉀_刷，水側(cè)水循環(huán)不暢則造成導(dǎo)熱系數(shù)降低、熱能傳遞受阻，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，雙側(cè)受力不均，此類問題造成的應(yīng)力集中問題，并導(dǎo)致的煙管焊口開裂、管橋區(qū)開裂等問題較為普遍.實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種高溫?zé)煔庋h(huán)流程、緩解應(yīng)力的鍋爐管板結(jié)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型提供一種凹凸型鍋爐管板，包括管板和管板中心圓孔狀爐膽口，所述爐膽口形狀內(nèi)凹、管板外徑區(qū)徑向外凸，與鍋筒、爐膽連接的焊接區(qū)為彎曲結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選的，所述爐膽口向近水側(cè)內(nèi)凹。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]1、更利于高溫?zé)煔庋h(huán)流程:規(guī)則、對(duì)稱的平板型鍋爐管板，不利于煙側(cè)煙氣循環(huán)流程，滯后高溫?zé)煔膺M(jìn)入煙管內(nèi)，管板、煙管焊縫及耐火材料不可避免地承受高溫?zé)煔獾臎_刷；該新型管板為非平板結(jié)構(gòu)的，爐膽出口處板型結(jié)構(gòu)順應(yīng)煙氣流程，高溫?zé)煔鉁髸r(shí)間縮短，避免了其對(duì)管板、煙管焊縫的沖刷。
[0012]2、更利于鍋筒內(nèi)水介質(zhì)的承壓循環(huán):線性、規(guī)則的筒體、管板結(jié)構(gòu)，很大程度上限制了水介質(zhì)的熱循環(huán)流動(dòng)，管板處煙管排列布置的影響，導(dǎo)致管板水側(cè)很容易產(chǎn)生水滯，影響介質(zhì)正常循環(huán)流動(dòng)。本新型管板結(jié)構(gòu)，相應(yīng)增加了形狀曲率，有效解決了線性結(jié)構(gòu)對(duì)水循環(huán)的影響。
[0013]3、煙管焊口及管橋區(qū)應(yīng)力集中問題得到有效解決:平板型鍋爐管板，受雙側(cè)介質(zhì)運(yùn)行不利影響，煙管焊口及管橋區(qū)極容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象(實(shí)際應(yīng)用中該現(xiàn)象極為普遍)O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。[0015]圖1、圖2和圖3分別為現(xiàn)有技術(shù)鍋爐管板的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖。
[0016]圖4、圖5、圖6、圖7和圖8分別為本實(shí)用新型凹凸型鍋爐管板的主視圖、俯視圖，左視圖、右視圖和底視圖。
[0017]圖9為本實(shí)用新型凹凸型鍋爐管板立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]首先，依照現(xiàn)有類平板型結(jié)構(gòu)管板，利用三維軟件CATIA，建立數(shù)字模型，該圖例中為說明應(yīng)力集中位置，煙管布置僅輻射排列三排(見圖1-3)。為更直觀地說明結(jié)構(gòu)，建立了該類模型的三維著色圖。
[0019]然后，對(duì)數(shù)字模型加以材質(zhì)特性、溫度載荷、壓力載荷，進(jìn)行受力模擬計(jì)算，建立V0NMISES應(yīng)力分布圖，及數(shù)字模型尺寸受力變形圖。本例材質(zhì)加載為Q235B特性，溫度169°C，水側(cè)受力 0.7Mpa。
[0020]結(jié)果顯示:平板類管板結(jié)構(gòu)，應(yīng)力分布及尺寸變形區(qū)集中在與鍋筒焊接處及高溫?zé)煔鉀_刷區(qū)，此處均為介質(zhì)載荷集中區(qū)，而且實(shí)際煙管排列已經(jīng)布置在該區(qū)，該處材質(zhì)受兩側(cè)介質(zhì)影響，材質(zhì)特性尤其是屈服強(qiáng)度在使用中降低，煙管焊口、管橋區(qū)出現(xiàn)問題的潛在因素顯而易見。
[0021]接著，改變結(jié)構(gòu)形狀:利用有限元分析原理，注重應(yīng)力集中區(qū)、受力變形等因素，建立非常規(guī)、規(guī)則曲率的焊接區(qū)連接結(jié)構(gòu)管板，煙管開口位置分散處理，及避開高溫?zé)煔鉀_刷區(qū)煙管布局，管板外徑尺寸不變，重新建立模型圖(參見圖4-圖8)。
[0022]下一步，加以材質(zhì)特性、溫度載荷、壓力載荷，進(jìn)行受力模擬計(jì)算，建立V0NMISES應(yīng)力分布圖。本例材質(zhì)為Q235B，溫度169°C，水側(cè)受力0.7Mpa，均參照原有參數(shù)。
[0023]圖9結(jié)果顯示:該新型類管板結(jié)構(gòu)，應(yīng)力分布集中情況得到有效改善，綠色區(qū)較為分散，介質(zhì)載荷的分散處理，以此降低了煙管焊口及管橋區(qū)開裂問題；高溫高速煙氣順延管板，進(jìn)入煙管內(nèi)，流程阻滯情況得到改善；凸凹型的管板結(jié)構(gòu)，利于承壓的水介質(zhì)循環(huán)流程，有效降低水循環(huán)不暢、水滯等現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種凹凸型鍋爐管板，包括管板和管板中心圓孔狀爐膽口，其特征在于:所述爐膽口形狀內(nèi)凹、管板外徑區(qū)徑向外凸，與鍋筒、爐膽連接的焊接區(qū)為彎曲結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述凹凸型鍋爐管板，其特征在于:所述爐膽口向近水側(cè)內(nèi)凹。
【文檔編號(hào)】F22B37/00GK203571700SQ201320483954
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】潘揚(yáng) 申請(qǐng)人:潘揚(yáng)