Structural Analysis and Optimal Design for Water Tube Panel in an Alkali Recovery Boiler

Alkali recovery aiming at recovering NaOH is the best available technology in China's pulp and paper industry;an alkali recovery boiler is a popular one among all alkali recovery units. For the purpose of designing the most reasonable tube-panel of an evaporator in a 1500 t/d alkali recovery boiler, a total of 8 kinds of cases are put forward for finite element analysis. The modeling, meshing and calculation are carried out for each case. The stress values and their distribution rules are revealed in this paper. The slotting size for the water tubes panel is analyzed by using the optimum design module of ANSYS. After all cases are compared with each other, the optimal one is developed and exemplified in conclusion.

某超临界锅炉水冷壁管屏鼓包变形分析

通过宏观检查、尺寸测量、化学成分分析、力学性能检测及金相组织分析等试验方法,对某电厂350 MW超临界锅炉水冷壁管屏鼓包变形原因进行分析。结果表明:鼓包变形问题与水冷壁现场安装时局部热校过程有关;管屏鼓包变形处尺寸偏差较小,鼓包变形处硬度低于光管与扁钢的焊缝热影响区硬度,无异常组织,鼓包变形处强度略高于未鼓包变形处强度,鼓包变形位置未成为管材的薄弱环节。该管屏因热校导致的鼓包变形现象不影响管屏的正常使用。

泡沫铝复合结构的制备研究进展与展望

泡沫铝是一种含有大量孔洞的多功能多孔金属材料,具备减震吸能、电磁屏蔽、隔热、阻尼、降噪等特性。由于其力学性能和耐腐蚀性能较差,研究人员多以密实金属材料作为面板或外壁提升泡沫铝的综合性能。泡沫铝夹芯板结构和泡沫铝填充管结构作为泡沫铝复合结构的两种形式,具有显著的吸能特性与结构强度。现如今,泡沫铝复合结构因生产效率低、产品尺寸小、界面结合强度差以及制备成本高等问题,其快速发展与行业推广受到了限制。首先综述了有关泡沫铝复合结构的制备方法,包括泡沫铝夹芯板结构的胶粘连接、螺栓连接、焊接连接及粉末冶金连接等方法,泡沫铝填充管结构的原位制备法和非原位制备法,并在此基础上介绍了泡沫铝复合结构的力学性能以及不同制备方法的局限性。最后,简要分析了泡沫铝复合结构在土木工程领域应用的可行性,并对其进行了总结与展望。

钢管混凝土框架-ALC墙板结构抗震性能研究

为研究钢管混凝土框架-ALC墙板结构的抗震性能,采用ABAQUS软件建立了结构的有限元模型并施加低周往复荷载进行分析,与已有试验结果比对,验证了建模和分析结果的有效性。在此基础上调整门洞尺寸及位置参数,分析参数对结构抗震性能的影响。研究结果表明,随着开洞率的增大,结构极限承载力减小,延性明显降低;当门洞位于墙板内部时延性随偏心率增加而减小,而墙板位于边缘时与其余试件均值极限荷载降低了11.2%,抗震性能最差。研究可为实际工程设计提供参考,并给出相关的设计建议。

锅炉制造厂管子弯制过程开裂原因分析

锅炉制造厂在进行某项目下再管屏水压时发现其中一屏管子弯头外侧泄漏,管壁沿环向约有1cm长贯穿裂纹,其余位置完好。取管屏泄漏处弯头样品进行取样试验,样品材质为SA-210C,规格∅63.5×4mm,主要工作内容包括宏观检查、化学成分分析及金相分析。检测分析结果表明,管子的化学成分及硬度满足ASMESA-210标准要求,管屏弯头处水压泄漏的原因为管子外表面存在磕碰,导致局部加工硬化,塑性降低,在弯管变形过程中该位置由于塑性不足而萌生裂纹,并扩展至贯穿管壁而发生泄漏。

内嵌轻质墙板L形方钢管混凝土组合柱框架结构抗震性能试验与数值模拟

针对内嵌轻质墙板双钢板连接L形方钢管混凝土组合柱(LCFST柱)框架结构的抗震性能,设计并制作了未安装墙板的LCFST柱框架试件SJ-1和内嵌轻质墙板的LCFST柱框架试件SJ-2进行低周反复荷载试验,并通过有限元软件对内嵌墙板厚度、墙板强度进行参数化分析.试验结果表明:两框架结构属于“强柱弱梁”的破坏模式;SJ-2中墙板破坏多出现墙板顶端和角部,内嵌墙板可在一定程度上延缓主体框架的破坏;SJ-1和SJ-2均具有良好的耗能能力、延性和变形能力;SJ-2较SJ-1,正、负向弹性刚度、极限承载力均有明显提高,耗能能力比SJ-1略有增加.参数分析表明:增大墙板的厚度或强度,整体结构初始刚度的提升很小,但其峰值荷载的提升较为明显;其中墙板厚度由100 mm增至200 mm,墙板对峰值荷载的贡献率从22.76%提升至30.70%;墙板强度由2.5 MPa增至7.5 MPa,墙板对主体结构峰值荷载的贡献率从23.68%提升至34.52%.

超超临界锅炉高温再热器HR3C管屏开裂分析及应力优化

某超超临界锅炉二次高温再热器HR3C管屏投运约2 000 h时在冷弯管内弧处发生开裂,从应力水平研究分析其原因。结果表明:弯管金相组织正常,室温抗拉强度合格;裂纹处具有明显的沿晶氧化缺陷特征。弯管截面的椭圆度对弯管应力的影响较大,同时弯管冷弯后未进行固溶处理消除残余应力,在运行过程中促使弯管沿晶氧化缺陷的产生与扩展,最终导致管屏开裂。在实施弯管截面椭圆度控制、固溶处理和安装改进等优化措施后,管屏在后续运行中未发生开裂。

换热管间距对冷辐射板换热性能的影响

冷辐射空调以较好的热舒适性和较大的节能潜力越来越受到人们重视,但其表面易结露及单位面积制冷能力偏低影响了其工程应用。本文通过建立金属辐射板传热过程模型,分析了辐射板换热管间距排列对换热性能的影响。结果表明:对常规等管间距排列铜管辐射换热表面,在供水温度及流速分别为17℃和0.3 m/s时,对某1.2 m×0.4 m辐射板,当管间距由100 mm降至68 mm时,辐射板表面平均温度和最高温度分别下降0.58、0.76℃,温度不均匀系数分别降低3.56%、9.41%。在此基础上,设计了4排、5排、6排三类共9种变管间距排列辐射板,分别与相应等管间距排列辐射板对比,表面平均温度最高分别下降0.37、0.56、0.36℃,温度不均匀系数最高分别下降19.3%、23.5%、30.3%,换热管变管距排列表面温度更均匀。

变电站穿墙套管防火隔墙板设计与耐火极限研究

为解决变电站穿墙套管部位的防火问题,以变电站10 kV穿墙套管为例,根据电压、墙体的设计厚度、最小安全净距的要求,提出了两套穿墙套管、防火隔墙板的构造设计和施工方案方案。通过ABAQUS软件对不同方案下的穿墙套管和防火隔墙板的耐火极限进行了计算分析,并对两种防火隔墙板的特点进行了比较。数据表明,方案1以岩棉板为保温隔热防火层,采取“外侧14 mm水泥纤维板+中间53.5 mm厚岩棉板+中间50 mm×50 mm×5 mm的方钢管(方钢管安装穿墙套管)+中间53.5 mm厚岩棉板+内侧14 mm厚水泥纤维板”的构造设计,可满足3 h耐火极限,在ISO标准火灾作用3 h下,隔墙板背火面平均升温仅为20℃~27.4℃,中部方钢管的温度为530℃~550℃,能够保证穿墙套管的安全而不至于脱落。方案2采用SiO2气凝胶为保温隔热防火层进行了计算分析,模拟测试结果显示其厚度须≥70 mm,防火隔墙板采用“外侧14 mm水泥纤维板+中间70mm厚+内侧10 mm厚钢板(钢板安装穿墙套管)”的构造设计,满足3 h耐火极限后,背火面平均温升仅为104.8℃,安装穿墙套管的钢板在3 h火灾作用下不会发生软化变形。总之,两套方案均可为同类工程项目提供有意义的参考,且SiO2气凝胶保温板隔墙板为新型绿色建材,有效降低了墙体厚度、减轻墙体重量,可推广应用至配电室装配式墙体。

超(超)临界压力锅炉垂直管屏水冷壁水动力与热偏差调整建议

垂直管圈超(超)临界压力锅炉一般都在水冷壁管入口安装节流圈,以调节工质流量,使其与对应区域的热负荷相匹配,但是该类型锅炉在投运后往往出现水冷壁节流圈结垢、水动力和热偏差,以致发生爆管.通过对水冷壁结构特点的分析,对爆管原因进行了研究,参考亚临界垂直管圈直流锅炉水动力调整经验,提出超(超)临界压力锅炉垂直管屏水冷壁系统改进和进行水动力调整的建议,即减少水冷壁管入口节流圈数量,在水冷壁管(屏)的入口安装调节装置以及加装水冷壁管屏的监视测点等.

基于小波包分析和支持向量机的锅炉结渣诊断

针对燃煤锅炉运行中管屏受热面的结渣问题,提出基于对炉外测量的管屏振动信号小波包分析和支持向量机的结渣故障诊断方法.根据锅炉过热器管屏的结构特征,采集过热器管屏炉外管段的振动信号进行小波包对信号分析,利用管屏振动信号的时域指标和小波包分解后的相对小波包能量作为特征向量,建立基于支持向量机的结渣故障诊断模型.结果表明,实验平台上该模型能够对过热器管屏不同结渣故障实现有效的诊断.

膜式水冷壁自动混合气体保护焊机的研制

介绍了一种新型膜式水冷壁自动混合气体保护焊机的结构、组成及工作原理,详细讨论了焊机研制中的一些关键技术。生产实践证明该焊机在膜式水冷壁焊接生产中取得良好效果,是一种稳定、高效、小变形、低成本的管屏焊接专用设备。

顺列管屏中各管排对流传热特性的实验研究

在风洞实验台上进行了顺列管屏对流传热的实验研究。实验参数范围为 :雷诺数 Re=50 0 0～ 30 0 0 0 ,单管加热工率 Q=2 0 0～ 4 0 0 W。给出了雷诺数和管排位置对各管排对流传热性能的影响规律。研究了前一级管屏对后一级管屏对流传热的影响以及管排两侧节距不同时管排对流传热的特性。图 1 1参

管屏拼焊焊缝表面缺陷的激光视觉检测方法

针对管屏多道焊缝表面缺陷存在焊缝定位困难、计算量过大的问题,文中提出一种管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方法,建立基于激光视觉的管屏焊缝检测系统,并基于激光视觉相机拍摄管屏图像。分析管屏特征并结合形态学操作定位焊缝,使用高维多项式拟合解决焊缝缺陷快速检测问题,实现了对管屏拼焊表面缺陷的快速检测。结果表明,该检测方案能识别的最小缺陷为1 mm^(2),检测速度为0.438 m/s,提升了管屏焊缝表面缺陷的检测效率,解决了曲面焊缝定位难、数据量大的难题,实现快速对大量焊缝轮廓进行检测,并符合应用要求。

在烧结氧化中Se气氛对真空微电子平板摄像管CdSe靶面性能的影响

CdSe是研制高灵敏真空微电子平板摄像管光导靶材材料 ,在CdSe靶材的结晶过程中Se气氛对形成完整的晶格结构起了至关重要的作用。介绍了精确控制Se气氛的实验装置和Se气氛对CdSe光导靶性能影响的实验结果。

220t/h循环流化床锅炉汽(水)冷旋风分离器制造工艺

阐述了220 t／h循环流化床锅炉汽(水)冷旋风分离器的制造工艺,分析了制造中的难点、关键点,提出 了相应的解决方案,为将来大型化的循环流化床锅炉制造奠定了基础。

600MW超临界锅炉高温受热面蒸汽氧化初探

分析了600 MW超临界锅炉高温管屏蒸汽氧化及其氧化皮剥落的机理和影响因素,总结了氧化皮的产生、剥落和堆积堵塞对锅炉安全运行的危害,并从管材的选择及其热处理和锅炉设备的设计、运行等各环节提出了减缓氧化皮的产生、防止氧化皮集中脱落、避免因氧化皮堆积堵塞而导致锅炉高温管屏超温爆管的防控措施。

600MW超临界锅炉高温管屏蒸汽氧化探析

分析了600 MW超临界锅炉高温管屏蒸汽氧化及其氧化皮剥落机理和影响因素,总结了氧化皮的生成、剥落和堆堵对锅炉安全运行的危害,并从管材的选择及其热处理和锅炉设备的设计、运行等环节入手,提出了减缓氧化皮生成、防止氧化皮集中脱落、避免因氧化皮堆堵而导致锅炉高温管屏超温爆管的预防措施。

钢板夹钢管组合板抗低速冲击性能的优化研究

试验共设计了三块钢板夹钢管组合板,分别为净距90 mm的三钢管组合板(G3)、净距30 mm的四钢管组合板(G4)与净距0 mm的五钢管组合板(G5);研究了组合板在落锤冲击作用下的抗冲击性能及破坏情况。利用有限元软件对试验组合板及不同厚度钢板、钢管的组合板进行模拟,分析钢管(钢板)位置、钢板厚度、钢管壁厚对组合板抗冲击性能的影响。提出单位增加质量贡献比γ来衡量组合板抗冲击性能优化的程度。结果表明:钢管分布连续的组合板抗冲击性能最好;在组合板变形不太大的情况下,钢板在抗冲击过程中起主要吸能作用;只增加中钢管壁厚能更快地提高组合板抗冲击性能,但材料利用率降低;只增加上钢板厚度能提高组合板边钢管抗冲击过程的参与度,增强组合板的整体性,并提高材料利用率。

场发射阴极及其应用的回顾与展望

本文综述了Spindt阴极、碳纳米管、碳纤维等场发射阴极的发展历史及国内外最新研究进展,以及以场发射阴极作为电子源,在行波管、X射线管、显示器件、太赫兹真空器件及真空纳米三极管中应用的发展情况。根据场发射阴极研究现状,分别分析了场发射阴极各自具有的优势,以及其在电子器件中应用存在的问题,并探讨了相应的改进措施。