CN105889892A - 一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构 - Google Patents

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吴杨
戎玲
林钷
艾博
李政享
王建志
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Abstract

本发明提出一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构。补强圈与增压锅炉的承压壳体异形开孔焊接在一起，补强圈四周分别设有前补强板、左补强板、右补强板和后补强板与补强圈和增压锅炉承压壳体焊接，其中，位于异形开孔长轴方向的左右补强板的厚度大于位于异形开孔短轴方向的前后补强板的厚度。针对增压锅炉外壳体大开孔造成的强度减弱问题，进行了强度及冲击性分析，采取的补强措施为，开孔处用补强圈补强，筒体的薄弱环节进行壁厚加厚补强，针对开孔类似椭圆的特点，整体强度减弱部位不尽相同，采取分阶段补强的设计，在开孔的长轴方向为开孔结构的薄弱点，开孔长轴方向的左右补强板比开孔短轴方向的前后补强板加厚的方式以保证整体强度的均衡。

Description

一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构
技术领域：
本发明涉及船用增压锅炉领域，具体涉及一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构。
背景技术：
增压锅炉是指锅炉烟气驱动的压气机将进入压气机的空气压缩增压到工作压力后供入锅炉炉膛，使锅炉的燃烧在高正压条件下进行，燃烧得以强化，炉膛容积热负荷大幅度提高，大大强化了炉膛以及对流受热面的传热，减少了每吨蒸汽耗钢量，从而使锅炉体积和重量大大减小，占地面积也小了许多；
与普通锅炉相比船用增压锅炉具有，燃烧强度大，锅炉传热性好，重量轻、尺寸小，可靠性好，锅炉水容量小，启动速度快，机动性能优越等特点。这些特点对启停频繁，机动性，可靠性要求较高的舰船尤其重要；
我国对船用增压锅炉的研究起步较晚，国内缺乏船用增压锅炉装置设计、制造、调试和运行维护经验，也没有增压锅炉设计、制造、运行维护及维修方面的标准、规范、准则等；
此船用增压锅炉外壳体为圆筒形结构，承受增压空气的压力载荷，增压锅炉的烟气出口、空气进口通道全部需要穿过外壳体与外界连通，为保护增压机组烟气涡轮，还需要在锅炉烟气出口通道上布置锅炉烟气除尘装置；
由于船用增压锅炉的设计需求是减小体积、减小重量。在控制好外壳体体积与重量的前提下为设计出锅炉烟气出口和空气进口通道，需要在锅炉外壳体上进行大开孔设计。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明旨在提出一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构。
本发明的技术方案是：一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构，包括补强圈，补强圈与增压锅炉提供烟气出口、空气进口通道的承压壳体异形开孔焊接在一起，增压锅炉提供烟气出口、空气进口通道的承压壳体异形开孔形状近似椭圆，补强圈四周分别设有前补强板、左补强板、右补强板和后补强板与补强圈和增压锅炉承压壳体焊接，其中，位于异形开孔长轴方向的左右补强板的厚度大于位于异形开孔短轴方向的前后补强板的厚度。
本发明具有如下有益效果：针对增压锅炉外壳体大开孔造成的强度减弱问题，进行了强度及冲击性分析，采取的补强措施为，开孔处用补强圈补强，筒体的薄弱环节进行壁厚加厚补强，针对开孔类似椭圆的特点，整体强度减弱部位不尽相同，采取分阶段补强的设计，在开孔的长轴方向为开孔结构的薄弱点，开孔长轴方向的左右补强板比开孔短轴方向的前后补强板加厚的方式以保证整体强度的均衡。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1的仰视图。
图中1-前补强板，2-左补强板，3-右补强板，4-后补强板，5-补强圈。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2所示，一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构，包括补强圈5，补强圈5与增压锅炉提供烟气出口、空气进口通道的承压壳体异形开孔焊接在一起，增压锅炉提供烟气出口、空气进口通道的承压壳体异形开孔形状近似椭圆，补强圈5四周分别设有前补强板1、左补强板2、右补强板3和后补强板4与补强圈5和增压锅炉承压壳体焊接，其中，位于异形开孔长轴方向的左右补强板2、3的厚度大于位于异形开孔短轴方向的前后补强板1、4的厚度。
本发明根据一种船用增压锅炉的设计需求，进行了一种异形大开孔补强结构设计，此种异形大开孔补强结构能够在在较小的空间内为增压锅炉提供烟气出口、空气进口通道，满足锅炉除尘装置罩壳安装空间需求，通过特殊补强设计满足增压空气承压强度需求，同时能够承受锅炉增压空气由于负荷变动引起的压力冲击。
外壳体异形开孔考虑到了增压锅炉除尘装置罩壳安装空间的需要，除尘装置罩壳可以在开孔内伸出，此异形开孔的设计原理是将除尘装置外壳及锅炉烟气通道尺寸延水平面方向投影到圆筒形外壳体上，根据投影外形考虑一定的空间余量及承压强度，将投影形状进行优化。
针对增压锅炉外壳体大开孔造成的强度减弱问题，进行了强度及冲击性分析，采取的补强措施为，开孔处用补强圈补强，筒体的薄弱环节进行壁厚加厚补强，针对开孔类似椭圆的特点，整体强度减弱部位不尽相同，采取分阶段补强的设计，在开孔的长轴方向为开孔结构的薄弱点，开孔长轴方向的左右补强板2、3比开孔短轴方向的前后补强板1、4加厚的方式以保证整体强度的均衡。

Claims (1)

1.一种船用增压锅炉异形大开孔补强结构，包括补强圈(5)，其特征在于：补强圈(5)与增压锅炉提供烟气出口、空气进口通道的承压壳体异形开孔焊接在一起，增压锅炉提供烟气出口、空气进口通道的承压壳体异形开孔形状近似椭圆，补强圈(5)四周分别设有前补强板(1)、左补强板(2)、右补强板(3)和后补强板(4)与补强圈(5)和增压锅炉承压壳体焊接，其中，位于异形开孔长轴方向的左右补强板(2、3)的厚度大于位于异形开孔短轴方向的前后补强板(1、4)的厚度。
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Non-Patent Citations (1)

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