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煤泥干燥设备炉排压力结构简析

作者: 管理员      来源: 郑州鼎力公司      时间: 2013-04-24
作者: 管理员      时间: 2013-04-24

目前关于煤泥干燥设备为数不少的水冷炉排管发生弯曲后,经检查其管内并无结垢,金属机械性能和金相组织也没有发生变化,即没有发生金属过热现象。而且事后我们将弯曲部位割开观察,管内确实无垢,后做金相分析和机械性能试验,结果表明,金相组织也没有发现过热组织,而且机械性能基本没有发生变化。因此,引起个别水冷炉排管弯曲的原因只能从其他方面进行分析。

理论分析得知,水冷炉排属细、长压杆,而且是大柔度压杆。如果炉排管所受压应力达到或超过其失稳临界应力,一旦受外界横向应力的干扰,炉排管就会失稳弯曲。水冷炉排管承受压应力有以下几个来源:(1)装配时焊接应力。当炉排管为直管时,两端同集箱连接,装配时,必然是逐根装配焊接。由于集箱刚性很大,在每根炉排管上都会产生焊接应力,应力大小和方向与装配次序有关,先焊的管子受压应力,越先焊的管子受压应力越大,后焊的管子承受拉应力。(2)运行时温度应力。炉排管在运行中处于炉膛的高温区,其壁温高于管内的工质温度。当炉排管的热膨胀受到限制(有结构引起的,也有安装引起的),就使炉排管受压应力。(3)炉排管的管壁上下存在温差,一般下部温度约高20~30℃,使炉排管下部承受压应力。

如果上述三方面的压应力加起来,对于某个管若超过其失稳临界压力,于是在横向力扰动下管子就会弯曲。横向力一般为燃料和钢管的压力,所以管子多为向下弯曲。另外,管子安装时的偏心也会造成横向应力。

根据锅炉的结构特点、热力特性和装配情况,炉排管所承受的应力,若超过失稳临界应力,就会发生弯曲。当一根管子弯曲后,将直接使其他管子压应力增加,于是炉排管就会产生相继弯曲。通过计算和分析证明,炉排管的最大压应力达到或接近材料的屈服极限,就会产生塑性变形。停炉时,炉排管弯曲弹性变形部分得以恢复,而塑性变形部分则保留下来。随着锅炉的不断启停,塑性变形不断积累。但这种塑性变形不会无限制发展下去,随着变形的增加,压应力就要减少。

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