鍋爐啟動系統(tǒng)分離器汽水引入管布置研究.pdf

1、汽水分離器是火電鍋爐啟動系統(tǒng)中的關鍵部件，其分離性能及其結構的強度關系到鍋爐的安全和效率。在汽水分離器的設計中，汽水混合物進口接管處的斜開孔補強十分關鍵。這些開孔超出了現(xiàn)有壓力容器規(guī)范所規(guī)定的范圍，沒有合適的規(guī)范可以遵循。鍋爐行業(yè)在設計汽水分離器斜開孔時，將斜開孔等效為正交開孔后按照等面積補強法進行設計，該方法在理論上沒有合適的依據(jù)。在對汽水混合物進口接管進行布置時，現(xiàn)有的汽水分離器幾乎都采用六根接管布置于同一標高層的方式，開孔之間的相

2、互影響較為嚴重。本文采用有限元分析軟件ANSYS，對汽水分離器的斜開孔強度進行了分析。分別采用ANSYS和計算流體力學軟件CFX，對不同的布置方式下汽水混合物引入管的結構強度和分離性能進行了分析。
　　本文采用有限元分析法，對斜開孔的平面展開模型和其等效橢圓孔、等效圓孔之間的應力進行了對比。采用三維有限元模型，對斜開孔結構和等效正交開孔結構進行了對比分析。結果表明，目前工程中采用的斜開孔補強的設計方法是保守的。在進行汽水分離器的斜

3、開孔設計時，極限載荷分析法要比線彈性分析法更為合理。
　　調整汽水混合物引入管的布置方式，分別采用ANSYS及CFX分析了不同的布置方式下的結構強度和分離性能。研究結果表明，汽水分離器進口接管采用單層布置優(yōu)于雙層布置。單層布置時，接管數(shù)量對強度影響不大，但其對分離器效率影響顯著。3個接管單層、4個接管單層、6個接管單層布置分離性能相當，雙層布置和2個接管單層布置分離性能明顯低于其它方案。綜合考慮強度、分離性能、材料利用及制造等因素