三种空气预热器结构设计及强度和刚度分析

发布时间：2017-09-02 04:21

  本文关键词：三种空气预热器结构设计及强度和刚度分析

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【摘要】：大型锅炉具有提高能源利用效率、减少污染物排放的优势,目前更大容量、更高参数的锅炉已经成为火电行业发展的趋势。空气预热器是锅炉中最重要的辅机,其对于提高能源利用效率、减少污染物排放起着至关重要的作用。对于迅猛发展的火电行业,超大型号的锅炉已被行业所认可,随之而来的超大型号的空气预热器也被应用于实际中。由于原有结构形式的空气预热器不再适用于当今火电行业的发展,则新的结构形式的空气预热器必将成为当前的主要研究课题。回转式空气预热器主要由冷端大梁、热端大梁和中心筒及模式扇形仓组成。冷端大梁承担着上部传来的大部分荷载,热端大梁和中心筒及模式扇形仓的变形量直接影响到空气预热器的漏风率。本文基于哈尔滨锅炉厂大型号回转式空气预热器采用的结构形式,设计出三种新的回转式空气预热器结构以适用于超大型空气预热器,以理论计算为主、有限元软件ANSYS分析为辅对三种结构形式的回转式空气预热器进行分析研究,主要开展了以下研究工作:(1)对空气预热器冷端大梁进行设计并对其强度、刚度进行计算,运用有限元分析软件ANSYS进行分析且与理论计算结果进行对比。(2)对冷端大梁的主要受力构件—轴承支座进行结构设计,并对其强度及稳定性进行计算,对轴承支座的连接进行设计及计算。(3)利用有限元分析软件ANSYS,建立空气预热器热端大梁有限元模型,分析预热器热端大梁在不同温度下的变形。(4)对空气预热器中心筒的主要受力部件—导向端轴和中心筒筒销进行强度计算。运用有限元分析软件ANSYS对中心筒整体进行模拟分析。
【关键词】：空气预热器 冷端大梁 热端大梁 数值模拟
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 引言8-10
• 1.2 研究现状及分析10-12
• 1.3 工程项目及锅炉空气预热器简介12-13
• 1.4 本文研究内容13-15
• 第2章 超大型空气预热器冷端大梁设计及分析15-41
• 2.1 概述15
• 2.2 材料及荷载15-17
• 2.2.1 材料参数15-16
• 2.2.2 荷载汇集16
• 2.2.3 荷载组合16-17
• 2.3 冷端大梁设计17-20
• 2.3.1 钢结构设计方法简介18
• 2.3.2 冷端大梁方案介绍18-20
• 2.4 冷端大梁截面验算分析20-34
• 2.4.1 三种结构强度计算21
• 2.4.2 三种结构挠度及稳定性计算21-22
• 2.4.3 轴承支座设计及其连接计算22-26
• 2.4.4 装配式结构的螺栓连接设计26-31
• 2.4.5 三种结构计算结果比较与分析31-34
• 2.5 冷端大梁有限元分析34-39
• 2.5.1 有限元模型的建立34-36
• 2.5.2 计算结果及分析36-39
• 2.6 本章小结39-41
• 第3章 超大型空气预热器热端大梁设计及分析41-51
• 3.1 概述41
• 3.2 高温下材料性质41-43
• 3.2.1 高温下结构钢的热工性能41-42
• 3.2.2 高温下钢材的力学性能42-43
• 3.3 热端大梁结构设计43-44
• 3.4 高温下热端大梁结构分析44-50
• 3.4.1 分析方法简介44
• 3.4.2 有限元模型的建立44
• 3.4.3 结果分析44-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 超大型空气预热器中心筒分析51-64
• 4.1 概述51-52
• 4.2 材料与荷载52-53
• 4.2.1 材料参数52-53
• 4.2.2 荷载汇集53
• 4.3 结构强度计算53-56
• 4.3.1 导向端轴强度计算53-55
• 4.3.2 中心筒销强度计算55
• 4.3.3 计算结果与分析55-56
• 4.4 中心筒有限元分析56-62
• 4.4.1 中心筒有限元模型的建立56-61
• 4.4.2 结果分析61-62
• 4.5 本章小结62-64
• 结论64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69

【参考文献】

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本文编号：776362