管式加熱爐的一些關(guān)鍵問題的分析研究.pdf

1、管式加熱爐作為煉油廠及石油化工廠的重要運(yùn)行設(shè)備，能夠利用燃料在爐膛當(dāng)中燃燒所生成的高溫火焰及煙氣作為熱源，對(duì)管路里面的流動(dòng)油品進(jìn)行加熱，從而達(dá)到工藝溫度標(biāo)準(zhǔn)，為原油或者是油品的分餾、裂解以及反應(yīng)等提供熱量支持，確保生產(chǎn)可以進(jìn)行下去。由于加熱爐的工作環(huán)境比較特殊，如高溫、高壓及腐蝕性環(huán)境，所以其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全尤為重要。目前國內(nèi)的加熱爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本依靠傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，主要依靠常用的理論以及經(jīng)驗(yàn)公式來確定結(jié)構(gòu)參數(shù)，由于現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段匱乏，設(shè)計(jì)方法

2、保守，導(dǎo)致效率低下，且成本較高。
　　本論文以工程實(shí)踐為例，就四個(gè)典型問題，開展以下力學(xué)分析:
　　(1)采用有限元法，對(duì)煙囪大開孔的兩種補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析。結(jié)果表明，在限制變形方面，在開孔兩側(cè)豎直布置兩根角鋼，同時(shí)在接管四周布置加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)要明顯優(yōu)于僅在開孔兩側(cè)豎直布置兩根T型鋼的結(jié)構(gòu)。
　　(2)通過三維結(jié)構(gòu)分析法以及STAAD.Pro完成對(duì)加熱爐結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建工作，并借助結(jié)構(gòu)軟件分析來獲得各個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)力和內(nèi)力。相

3、對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)符合剛度和強(qiáng)度的需求。安裝簡單快捷，而且能夠有效保證工程質(zhì)量水平。具有良好的等強(qiáng)度，抗震性能較為突出。
　　(3)采用有限元法，對(duì)傳統(tǒng)爐管吊鉤和新型吊鉤結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析。相對(duì)于傳統(tǒng)吊鉤，優(yōu)化后的吊鉤符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的承壓需求。較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加省材，且高應(yīng)力區(qū)域明顯減少。
　　(4)將SCR脫硝系統(tǒng)經(jīng)改造引進(jìn)到加熱爐設(shè)備中，通過對(duì)SCR反應(yīng)器及出入口煙道內(nèi)煙氣流動(dòng)過程進(jìn)行CFD模擬計(jì)算，獲得了煙氣流動(dòng)及NH