[實用新型]凹凸型鍋爐管板

有效

• 申請號: 201320483954.3
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN203571700U
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 潘揚
• 申請（專利權）人: 潘揚
• 主分類號: F22B37/00
• 分類號: F22B37/00;F24H9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及鍋爐的配套裝置，進一步涉及一種應用于鍋爐的配套管板。?

背景技術

現有技術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則設計的封頭的制造、檢驗與驗收要求，由沖壓機、旋壓機直接沖壓相應的板材，并進行成型熱處理即可得到。?

這些管板的缺點在于：?

一、高溫煙氣流程滯后問題：爐膽內的可燃介質天燃氣，在燃燒后排送到回燃室，在引風流程帶動下，圖1-圖3所示，現有的平板型管板結構阻礙高溫煙氣的流動。?

二、鍋筒內管板水側水循環不暢、水滯問題：受管板結構及煙管排列布置影響，該處水區極易造成水滯、水循環不暢等問題?

三、焊口及管橋區應力集中問題：圖1-圖3所示，管板煙側直接承受高溫煙氣沖刷，水側水循環不暢則造成導熱系數降低、熱能傳遞受阻，在實際應用當中，雙側受力不均，此類問題造成的應力集中問題，并導致的煙管焊口開裂、管橋區開裂等問題較為普遍.?

實用新型內容

鑒于以上內容，有必要提供一種高溫煙氣循環流程、緩解應力的鍋爐管板結構。?

本實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，所述爐膽口形狀內凹、管板外徑區徑向外凸，與鍋筒、爐膽連接的?焊接區為彎曲結構。?

優選的，所述爐膽口向近水側內凹。?

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：?

1、更利于高溫煙氣循環流程：規則、對稱的平板型鍋爐管板，不利于煙側煙氣循環流程，滯后高溫煙氣進入煙管內，管板、煙管焊縫及耐火材料不可避免地承受高溫煙氣的沖刷；該新型管板為非平板結構的，爐膽出口處板型結構順應煙氣流程，高溫煙氣滯后時間縮短，避免了其對管板、煙管焊縫的沖刷。?

2、更利于鍋筒內水介質的承壓循環：線性、規則的筒體、管板結構，很大程度上限制了水介質的熱循環流動，管板處煙管排列布置的影響，導致管板水側很容易產生水滯，影響介質正常循環流動。本新型管板結構，相應增加了形狀曲率，有效解決了線性結構對水循環的影響。?

3、煙管焊口及管橋區應力集中問題得到有效解決：平板型鍋爐管板，受雙側介質運行不利影響，煙管焊口及管橋區極容易產生應力集中現象(實際應用中該現象極為普遍)。?

附圖說明

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。?

圖1、圖2和圖3分別為現有技術鍋爐管板的主視圖、俯視圖和側視圖。?

圖4、圖5、圖6、圖7和圖8分別為本實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。?

圖9為本實用新型凹凸型鍋爐管板立體示意圖。?

具體實施方式

首先，依照現有類平板型結構管板，利用三維軟件CATIA，建立數字模型，該圖例中為說明應力集中位置，煙管布置僅輻射排列三排(見圖1-3)。為更直觀地說明結構，建立了該類模型的三維著色圖。?

然后，對數字模型加以材質特性、溫度載荷、壓力載荷，進行受力模擬計算，建立VONMISES應力分布圖，及數字模型尺寸受力變形圖。本例材質加載為Q235B特性，溫度169℃，水側受力0.7Mpa。?

結果顯示：平板類管板結構，應力分布及尺寸變形區集中在與鍋筒焊接處及高溫煙氣沖刷區，此處均為介質載荷集中區，而且實際煙管排列已經布置在該區，該處材質受兩側介質影響，材質特性尤其是屈服強度在使用中降低，煙管焊口、管橋區出現問題的潛在因素顯而易見。?

接著，改變結構形狀：利用有限元分析原理，注重應力集中區、受力變形等因素，建立非常規、規則曲率的焊接區連接結構管板，煙管開口位置分散處理，及避開高溫煙氣沖刷區煙管布局，管板外徑尺寸不變，重新建立模型圖(參見圖4-圖8)。?

下一步，加以材質特性、溫度載荷、壓力載荷，進行受力模擬計算，建立VONMISES應力分布圖。本例材質為Q235B，溫度169℃，水側受力0.7Mpa，均參照原有參數。?

圖9結果顯示：該新型類管板結構，應力分布集中情況得到?有效改善，綠色區較為分散，介質載荷的分散處理，以此降低了煙管焊口及管橋區開裂問題；高溫高速煙氣順延管板，進入煙管內，流程阻滯情況得到改善；凸凹型的管板結構，利于承壓的水介質循環流程，有效降低水循環不暢、水滯等現象。?