基于ANSYS的列管和螺旋绕管水冷壁外压屈曲分析

干煤粉气流床气化炉的炉膛多为水冷壁结构,炉膛外侧环隙压力大于炉膛压力,异常工况需要紧急泄压时,炉膛因承受负压可能导致屈曲失稳变形。使用ANSYS软件,对列管式和螺旋绕管式两种结构的水冷壁进行线性特征值屈曲分析以及非线性屈曲分析。线性特征值分析结果表明,两种结构水冷壁都具有类似短圆筒的特性,相同工况下螺旋绕管水冷壁的临界失稳压力是列管式水冷壁的约2.5倍;目前工程中,影响结构非线性屈曲性能的主要因素为几何形状偏差,非线性屈曲分析结果表明,在工程极限允差下非线性临界载荷降低至特征值屈曲临界载荷的60%。本研究可为圆筒形水冷壁的结构设计提供参考。