锅壳锅炉讲义.doc

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1、GB/T16508.3锅壳锅炉第3部分：设计与强度计算目前我们需要掌握的主要内容：5.5许用应力（56页）5.6计算温度（57页）5.7工作压力和计算压力（58页）6.3锅壳和集箱筒体（59页）6.6减弱系数及焊接接头系数（60页）6.7附加厚度（65页）6.8厚度限制（66页）7.3圆筒形炉胆（69页）8.3椭球形和半球形元件（79页）8.5.2拱形管板（83页）9.3有拉撑的平板和烟管管束区以外的平板（85页）9.4烟管管束区以内的平板（88页）10.4拉撑件所支撑的面积（93页）10.5直拉杆和拉撑管（94页）10.6斜拉杆（96页）13.3筒体上孔的补

2、强（103页）1、锅壳式锅壳的主要结构型式锅壳式锅炉最早的名称是火管锅炉。与水管锅炉结构上的不同之处在于烟气在受热面管子内部流动，工质在受热面管子外部流动，而水管锅炉正与之相反。锅壳锅炉除了具有与水管锅炉相同的元件如集箱、封头，类似的元件如锅壳筒体，还有一些自己独有的元件，如烟管、炉胆、管板、拉撑件等。锅壳筒体、集箱、封头、开孔补强计算基本与水管锅炉相同，有些表述方式、有的符号、有的计算方法有所不同，炉胆、管板、拉撑的计算是水管锅炉没有的内容。为了更好的理解标准的内容，需要对锅壳锅炉的结构有一定的了解。1.1水火管锅炉水火管锅炉是我国独有的一种炉型，源自50年

3、代上海工业锅炉厂。之所以叫水火管锅炉是因为兼有了水管和火管两种锅炉的结构。水管部分是指炉膛中的水冷壁管，火管部分是指锅壳中的烟管。锅炉本体由水冷壁管、筒壳、集箱、管板、烟管、下降管组成。烟气行程：燃料燃烧形成的火焰、烟气在炉膛与水冷壁、锅壳底部组成的辐射受热面进行换热后，由前向后流动，在后部转向进入两侧翼型烟道，由后向前冲刷翼型烟道中的第一对流受热面，在前部转向进入由烟管组成的第二对流受热面，然后流出锅炉本体。这种烟气流动方式叫做烟气三回程。水循环系统：锅壳、下降管、集箱、水冷壁管组成循环回路。水在水冷壁管中被加热，一部分水变为蒸汽，管内工质形成汽水混合物，下

4、降管不受热，管中工质是水，汽水混合物重度小于水的重度，因此下降管中的水向下流动，水冷壁管中的汽水混合物向上流动，形成了自然循环。此外，由于锅壳底部受热以及锅壳中布置了大量的烟管，锅壳中的水被加热蒸发，在锅壳中也形成了冷水下降，热水和蒸汽上升的自然循环，只不过这个循环过程是在锅壳这个大水容积中进行的。水火管锅炉最早用于小容量产品，进些年来发展到较大容量。该炉型曾是我公司主导产品，90年代之前几乎是唯一的炉型。目前仍是我公司主要炉型之一，是20t/h以下产品的首选，在40t/h热水炉也曾生产过该产品。1.2卧式内燃锅炉卧式内燃锅炉用于燃油、燃气锅炉。锅炉本体由炉胆

5、（锥形炉胆、波形炉胆）、锅壳、管板、回燃室（管板、筒体）、烟管、拉撑（直拉杆、斜拉杆）组成。烟气行程：燃烧机将油或气点燃并形成火焰喷入炉胆，火焰、烟气与炉胆组成的辐射受热面进行换热后，由前向后流动，在回燃室转向，由后向前冲刷第一对流管束烟管，在前部转向，由前向后冲刷第二对流管束烟管，然后流出锅炉本体。烟气流动同样是三回程方式。水循环：在锅壳这个大水容积中形成了冷水下降，热水和蒸汽上升的自然循环。上述的炉型是三回程湿背式卧式内燃锅炉。所谓湿背式，是指回燃室处于锅壳中，回燃室后管板（后背）与锅壳后管板之间存在水夹层，回燃室后管板（后背）被水冷却，称之为湿背式。与之

6、相对应的是干背式，如果回燃室不处于锅壳中，回燃室后背一般是用耐火材料砌筑的，没有水冷却则成为干背。下图为三回程干背式锅炉示意图。1：锅壳2：炉胆3：前管板4：后管板5：烟管6：耐火砖干背式锅炉回燃室后背用耐火砖砌筑，在高温烟气冲刷下，很容易损坏，不得不经常停炉修理，因此只用于较小容量的产品。我公司生产的卧式内燃锅炉目前全部采用三回程湿背式结构。2、锅壳和集箱筒体计算厚度与水管锅炉锅筒和集箱筒体厚度计算公式相同。锅壳筒体计算厚度：集箱筒体计算厚度：：计算厚度：计算压力：筒体内径：筒体外径：最小减弱系数：许用应力2.1计算压力：计算压力：工作压力：设计附加压力2.

7、2工作压力：工作压力：额定压力：工质流动阻力，取最大流量时锅壳或集箱至锅炉出口之间的压力降：元件所受液柱静压力，不大于0.03时，取等于零。2.3设计附加压力标准第4条“符号和单位”中，给出“—设计附加压力（安全阀整定压力）”，标准的第1号勘误表改为—设计附加压力（考虑安全阀整定压力）”。除此之外标准中再未给出的确定方法，经向标准编写人咨询，取为安全阀较低整定压力与额定压力之差，与GB/T16507.4的规定不一致。2.4最小减弱系数取纵向焊接接头系数、纵向孔桥减弱系数、两倍横向孔桥减弱系数（当＞1时，取）及斜向孔桥当量减弱系数（当＞1时，取=1.00）中的最

8、小值。这些规定与GB/T16507.4