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锅筒、炉胆等壁厚和长度的设计要求

责任编辑:河南明信锅炉3540人浏览日期:2016-11-11 10:11:57

摘要:新锅规第三章设计3.5锅筒(锅壳)、炉胆等壁厚及长度规定与释义

1 水管锅炉锅筒壁厚
锅筒的取用壁厚应当不小于6mm。
2 锅壳锅炉壁厚及炉胆长度
(1)锅壳内径大于1000mm时,锅壳筒体的取用壁厚应当不小于6mm;当锅壳内径不超过1000mm时,锅壳筒体的取用壁厚应当不小于4mm;

明信锅炉释义:低壁厚的限制主要考虑筒体失稳的问题,同时兼顾加工和腐蚀余量的要求。如果锅筒工作压力较低,筒体强度计算的结果可能是设计所需壁厚很薄,也可以确保锅炉运行安全。但若筒体壁厚太薄,将导致筒体整体稳定性不好,也会影响锅炉的安全和正常运行。因此,规程对筒体最小壁厚作出了限制。当强度计算所得壁厚小于低壁厚时,设计取胜壁厚也不能小于规程规定的壁厚。壁厚数值为经验数据,同时与国外规范基本一致。


(2)锅壳锅炉的炉胆内径应当不超过1800mm,其取用壁厚应当不小于8mm,并且不大于22mm;当炉胆内径小于或者等于400mm时,其取用壁厚应当不小于6mm;卧式内燃锅炉的回燃室筒体的取用壁厚应当不小于10mm,并且不大于35mm;
 (3)卧式锅壳锅炉平直炉胆的计算长度应当不超过2000mm,如果炉胆两端与管板扳边对接连接时,平直炉胆的计算长度可以放大至3000mm。

明信锅炉释义:此为锅炉高温区部件主要几何尺寸的规定。
本条款限制了高温区部件的大和小壁厚。大壁厚限制主要考虑高温区温差应力过大。锅炉运行时,炉胆内壁由于直接和火焰或高温烟气接触,壁温较高,而炉胆外壁由于介质的冷却作用,壁温相对较低。随着炉胆壁厚的增大,这种存在于炉胆内外壁间的壁温差也将随之增大,将会不可避免地在筒壁上产生过大的温差应力,造成部件损坏。本规程参照了英德标准,给出了承受外压的炉胆大壁厚不超过22mm和回燃室不超过35mm的数值规定。
考虑到炉胆直径越大其稳定性越差,同时,在相同的工作状态下,炉胆直径越大,强度计算所需筒体厚度也就越大,厚度有可能超过最大规定厚度。再考虑到燃烧稳定的需要,燃烧器与炉胆尺寸应相互匹配,规定炉胆最大内径不超过1800mm。
根据经验数值,本规程规定:对于承受外压的炉胆和回燃室的小壁厚分别应不小于8mm和10mm。当炉胆的回燃室内径小于或等于400mm时,壁厚不小于6mm。
炉胆长度的有关规定主要考虑到热膨胀的问题,炉胆直接和火焰接触,相应的金属壁温和受热伸长量也较大,将在炉胆和管板连接处产生附加热应力。为避免附加热应力过大,对炉胆的计算长度也应当予以限制。国外对平直炉胆计算长度也有规定,结合我国国情制定此限制要求。
 

3 胀接连接
(1)胀接连接的锅筒(锅壳)的筒体、管板的取用壁厚应当不小于l2mm;
(2)胀接连接的管子外径应当不大于89mm。
明信锅炉释义:本条是对胀管管径和筒体壁厚的规定。
管子胀接时,管壁将会出现塑性变形,但管孔产生的却是弹性变形。胀管结束后,发生弹性变形的管孔要恢复原位,而发生塑性变形的管壁则不能复位,致使管孔和管壁间存留了较大的径向残余应力,因此二者间也就产生了足够大的摩擦力,将管子牢牢固定在管孔中。
当然,摩擦力的大小和径向残余应力大小有关,同时也与管板的厚度有关。在孔径相同的条件下,管板厚度越大,自然摩擦力也就越大,管子胀接也就更加牢固。反之,管板太薄,所产生摩擦力过小,将难以保证胀接质量。所以,根据生产实际经验,规定胀接时筒体和管板的厚度不小于12mm。
《蒸规》124条规定管子外径大于102mm时不宜采用胀接法为参照前苏联标准,管子外径越大所需的胀接力越大,不易保证胀接质量。鉴于我国国情,采用胀接方法的中、低压锅炉少有用外径等于102的管子,也缺乏这一规格的管子,因此新规在不改变原规程本意的前提下,以常见的89mm外径管子划界。同时,原条款“胀接管孔间的距离不应小于19mm”的规定并入新规3.8.1。

 

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