• 电话:0635-8888475

  • 电话:86-635-8570433

  • 电话:0635-8888200

  • 电话:022-86896390

  • 电话:022-58883113

  • 电话:022-86888686
  • 您当前位置:首页 > 资讯 > 国内动态 > 多段床气化炉高温设备及管道应力分析

    多段床气化炉高温设备及管道应力分析

    2018-11-13   来源:   点击数:26次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
    请发给您身边需要的朋友:
       中国钢管信息港创新报道:1CAESAR整体应力分析的目的由于该多段分级转化流化床煤气化中试装置是在原加压灰熔聚流化床粉煤气化中试平台的基础上进行改造,排水管道内沉积物中赋存污染物的种类很多,常见的有易降解有机物,易引起水体富营养化的氮、磷污染物,难降解的油类、脂表1调研情况概要Tab.项目管道管径/mm沉积物厚度/ mm沉积物厚度占管道管径比例/%项目管道管径/mm沉积物厚度/ mm沉积物厚钢筋混凝土管材。
      
      类物质、带有毒性的石油烃类(PHC)和多环芳烃(PAHs)以及有害重金属等“三致”物质U,这些物质的重新释放对水体可能会产生不可逆转的影响。此外,管网内沉积物在微生物的作用下会发生一系列的生化反应,从而使其粘性改变、组成发生变化,产生的一些有毒有害气体会腐蚀管道1,。
      
      研究排水管道中沉积物的沉积状况、性质具有重要意义。鉴于北京城区范围内除少数老城区为合流制排水系统,其余均为分流制排水系统的现状,选择西城区部分分流制雨水管道内沉积物的沉积状况进行调研、分析,以期为排水系统的运行管理提供,为进一步研究并控制沉积物对水体的污染贡献提供一定依据。
      
      1调研区域根据西城区的规划和功能区的分布情况,选取长约3km、宽约1.5km的调研区域。调研区域南起阜外大街,北至西直门外大街,东起新街口南大街,西至西三环北路,同时包括金融街的部分商业区。调研范围包括老式居民区、新建住宅小区、学校、商业区等典型城市功能区。该区域的排水体制为分流制。
      
      由于主干道车流量大,对位于主干道上的雨水管道调研难度大,因此选取步行道上及距离步行道1m范围内次干道上的排水管道作为调研对象。
      
      剔除废弃的雨水管道,详细记录了72个存在沉积现象的雨水检查井及与其相连的雨水管道内沉积物的沉积状况。
      
      2调研方法对于所有的雨水管道均采用下井实测的方式进行,详细记录各雨水井连接排水管道内的沉积物厚度、管道管材、管径、管道完好程度、汇水区域类型等信息。在检查井处向管道内部1~2m范围内每隔约50cm测量沉积物厚度,至少测量3次取均值作为调研管道内沉积物的厚度。
      
      3结果与讨论调研结果表明,调研区域内近80%的雨水管道都存在不同程度的沉积现象,由于长期沉积及间歇性雨水浸泡,沉积物颜色发黑、发臭,沉积厚度与对应管道管径之比最大达到了66.7%,具体情况如表1所示。
      
      中国钢管信息港创新报道:沉积物形成的原因主要是降雨冲刷使地表颗粒物随径流汇入排水管道,在流体阻力和自身重力的作用下,雨水径流中部分悬浮颗粒物在排水管道中沉积。
      
      在所调研雨水管道中,沉积厚度大的管道较少(沉积厚度占管径的比例>50%的管道占4.16%),馆值值均大小平M ss/tt熔砥底除沉积量极少的管道外,41.67%的管道内沉积物厚度占管径的10%~30%.由此可见,城市雨水管道中普遍存在不同程度的沉积现象,将不同程度地影响雨水管道的过流能力。重要的是,即使管道沉积程度较小,降雨径流对沉积物冲刷造成的污染仍对径流受纳水体存在威胁。
      
      经分析,本研究调研范围内各汇水功能区域分布较为相似,各汇水区域综合径流系数可近似认为相同,且通过对区域内排水管道分布图的统计分析,该区域内排水管道坡度均为0.2%~0.3%左右,故认为调研的相同管径管道所对应的汇水面积近似相同。比较调研区域内各功能区DN300、DN400、DN500管道内的沉积状况,结果见。其中管径>DN500的管道在调研各功能区分布较少,故不予比较。此外,由于交通影响、少数管道废弃等原因,在校园和商务区未能取得DN500和DN300管径汇流管道内沉积物的沉积状况。
      
      从可以看出,各不同功能区管道的沉积情况大致为:旧居民区>商业区>新建小区>校园>商务区。一般旧居民区内排水管道系统相对陈旧,维护较少,生活垃圾管理相对落后,雨水口沉积颗粒物较多。此外,旧居民区内路面等基础设施的维护和翻修工程较多,也会增大进入排水管道颗粒物的总量。商业区的极大人流量使其产生的垃圾总量大,且规范管理难度大,因此这些区域的排水管道中沉积物量明显高于其他区域。而新建小区、校园、商务区则基础卫生设施较好,垃圾管理相对完善,排水管道中沉积物量相对较少。因此,要实现城市雨水管道中沉积物的有效控制,对汇水区域尤其是卫生条件较差区域内环境的有效管理至关重要,需重点加强区域内建筑垃圾的管理及雨水口的及时清理。受原平台空间限制,设备和管道布置紧凑,利用CAESAR管道应力分析软件对中试装置核心部分进行整体建模,可分析计算其在内压和各种载荷作用下的应力分布情况;分析比较管系在各种布置方案下的应力水平,为选择最佳方案提供依据;计算管道对各设备管口的管道载荷,为设备设计提供外载;计算弹簧支吊架的载荷和位移,确定弹簧支吊架型号。
      
      2三种方案的比较分析由于各设备布置紧凑,如何配管使管道既能满足工艺要求,又能使管道在各种工况下满足应力强度条件是最困难的问题,为此配管工程师提出了三重集团大连设计研究院有限公司助理工程师,辽宁大连116600重集团大连设计研究院有限公司高级工程师,辽宁大连116600 1一第三旋风分离器;2―管道三;3―管道二;4一管道i;5―第―旋风分离器;6―一旋支座;7―一料腿返回管道;8―三旋支座;9一第二旋风分离器;10―二旋支座;11一二料腿返回管道;12―气化炉固定支座;13―管道四;14一废热锅炉;15―固定支座。
      
      气化炉、旋风分离器、废锅锅炉及附属管道整体结构示意图种配管方案。
      
      2.1方案:固定支座加膨胀节气化炉和三个旋风分离器都由固定支座支撑在钢结构框架上,在三级旋风分离器到废热锅炉的长管道上加膨胀节,以吸收由热胀引起的变形量,从而降低管道应力。
      
      该方案的优点是结构简单,安装方便。但因膨胀节每隔一段时间就必须更换,所以不利于维护,且由于管道内壁需敷设耐火及保温层材料,膨胀节在管系的变形协调中会受拉压作用而发生弯曲,导致内壁的耐火材料被破坏,高温介质将直接与金属管道接触,致使管道许用应力降低,最终破坏管道。
      
      2.2方案二:固定支座加n形弯管气化炉和三个旋风分离器固支在钢结构框架上,在第三旋风分离器到废热锅炉的长管道中加入n形弯管,用弯管来吸收热胀引起的变形量,降低管道应力。
      
      该方案同样结构简单,安装方便,但由于受原框架空间限制,n形弯管将超出框架并和框架横梁干涉,因此该方案虽然能满足工艺和应力强度条件,但却无法在中试装置中实现。
      
      2.3方案三:旋风分离器用弹簧支座在该方案中气化炉和废热锅炉用固定支座支撑在钢结构框架上,三个旋风分离器改用弹簧支座支撑,用弹簧支座的变形来吸收热胀量,降低管道应力见。
      
      1一第三旋风分离器;2―弹簧支座;3―三旋至废锅管道;4一废热锅炉;5―固定支座。
      
      方案三:旋风分离器改用弹簧支座结构示意图该方案虽然结构上较前两个方案复杂,但占用空间小,可以安装在原框架结构上,经过计算后管道应力又能满足应力强度条件,因此该方案切实可行,某公司开发的多段分级转化流化床煤气化中试装置正是采用了该种方案。
      
      3CAESAR应力分析计算3.1管道载荷的确立1计算压力及计算温度气化炉的操作压力为3.0MPa,气化炉内部的操作温度约为1200丈,但因设备和管道内壁都敷设有耐火材料,所以管线的计算压力为3.0MPa,计算温度为150丈。
      
      中国钢管信息港创新报道:在CAESAR中用考虑了保温层和风向角的管道的暴露面积乘以等效风压和管道的形状系数来得到风载荷,用户一般可以用三种方法来计算等效风压。第一种用ASCE7-2005规范进行计算,第二种用风压和高度关系表进行计算,第三种用风速和高度关系表进行计算。单元上总的风力计算公式:在本项目中由于试验基地的风压随高度的变化关系已经测得见,故使用第二种方法计算风压和单元所受的风力,风形系数取0.6.某基地风压随高度变化关系表CAESAR软件对地震载荷可采用静态计算和动态计算两种分析方法,施加静态地震载荷的方法与风载荷类似,地震载荷的大小与单元重量成正比。本项目采用静态计算方法,地震加速度取0.2g. 3.2载荷组合工况及计算在CAESAR中利用工况代数组合可以将基本载荷工况进行组合,形成各种组合工况。
      
      正常载荷工况应考虑自重W、位移、温度T、压力P和弹簧附加力H等载荷分量,并由这些载荷分量组合出弹簧工况HgR,操作工况(OPE、持续工况SuS,并根据操作工况和持续工况组合出膨胀工况Exp.偶然载荷包括风载荷和地震载荷,按照ASMEB31.3的规定,风载荷和地震载荷不考虑叠加,分别与正常运行载荷单独组合。
      
      风载荷工况除了自重碟、位移D、温度T、压力P、弹簧附加力0等载荷分量外,还包括风载分量,本项目中风载方向由风玫瑰图中比例最高的方向确定。
      
      地震载荷工况除了自重碟、位移D、温度T、压力P、弹簧附加力0等载荷分量外,还包括X、Y、Z三向地震分量。
      
      CAESAR提供的基本工况为持续工况SuS、操作工况OpE、热胀工况Exp和偶然工况(OC0,用户可利用这些基本工况组合出所需的各种工况,以校核次应力和二次应力,计算管道上各约束在不同工况下的受力和位移等,具有极高的灵活性,为用户提供了很大的方便。
      
      通过上述工况组合计算后,从CAESAR输出文件中可以得到该中试装置在各个工况下的应力分布、端点位移和约束载荷,通过计算弹簧支座的载荷和位移,确定了弹簧支座型号见表I,从结果文件可以判断,方案三的管道布置是合理的,既满足工艺要求,又满足应力强度条件。中国钢管信息港创新报道
    打印多段床气化炉高温设备及管道应力分析】 【收藏多段床气化炉高温设备及管道应力分析】 【关闭
    更多 资讯搜索
    >>返回钢管信息港首页
    • 分类列表
    • 供应新闻
    • 今日更新
    •  
      • 回顾2018年钢管市场走势
      • 随着钢管的产量达到了峰值后,行业经历了近3年艰难的日子,2016年开始国家进行的供给侧改革,明显改善了市场环境。其中钢管行业受
    • 热点推荐

    • 资讯排行
    • 价格行情
    • 最新供应

    资讯分类 | 钢管公司 | 钢管供应 | 本网服务 | 金牌会员 | 帮助中心 | 关于本网 | 隐私声明 | 广告服务| 联系我们 | 网站地图 | 新闻资讯
    Copyright © 2003-2019 ZGGGXXG.cn Corporation, All Rights Reserved 鲁ICP备05000187号
    博达科技 版权所有 咨询热线:0635-2999365 传真:0635-8512422 技术咨询:0635-2180981  在线沟通:
    本网中文域名:钢管信息港.中国  本站网络实名:中国钢管信息港-中国最专业的钢管无缝钢管不锈钢管无缝管行业信息网站
    网监局网监局网监局