球形蒸汽蓄熱器殼體設(shè)計要點

李疆鴻，朱巧家，蘭小剛，曹 宇，宮 超，郭延穩(wěn)

（上海藍濱石化設(shè)備有限責任公司，上海 201518）

蒸汽蓄熱器是在工業(yè)鍋爐供汽系統(tǒng)中儲存多余熱量并在需要時將所蓄熱量釋放出來的設(shè)備，常見的蒸汽蓄熱器為變壓立式圓筒形或臥式圓筒形結(jié)構(gòu)。受制造工藝和運輸條件等限制，圓筒形結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足我國大型企業(yè)的發(fā)展需求。近年來，球形儲罐（簡稱球罐）被廣泛用于蒸汽蓄熱器[1]。球罐具有占地面積小、儲存能量大、結(jié)構(gòu)簡單及節(jié)約鋼材等優(yōu)點，且球形蒸汽蓄熱器的蒸汽空間遠大于臥式圓筒形蓄熱器，有利于降低飽和蒸汽的含水率。但球罐只是儲存類容器，操作工況相對簡單。而蒸汽蓄熱器內(nèi)包含有熱水以及充熱、汽水分離、補水放水等裝置，需對變化的蒸汽負荷進行調(diào)節(jié)，且蓄熱器內(nèi)部的壓力和溫度都在不斷波動。因此，球形蒸汽蓄熱器殼體的接管布置、應(yīng)力分析及技術(shù)要求等都與普通球罐有很大區(qū)別。

筆者以承接的某項目中650 m3球形蒸汽蓄熱器殼體設(shè)計為例，對球形蒸汽蓄熱器殼體設(shè)計要點進行闡述，并采用有限元分析方法對殼體關(guān)鍵部位進行強度評定，確保設(shè)計的可靠性。

1 球形蒸汽蓄熱器主要設(shè)計參數(shù)

650 m3球形蒸汽蓄熱器殼體的設(shè)計壓力為3.5 MPa，設(shè)計溫度 245℃，腐蝕余量 1.5 mm，工作壓力為1.3～3.2 MPa，工作溫度195～240℃，循環(huán)次數(shù)175 000次，抗震設(shè)防烈度7度，地震加速度0.1g，地震分組為第一組，內(nèi)部充熱裝置質(zhì)量24 226 kg。蒸汽蓄熱器球殼材料為Q370R，接管材料為20MnMo。

球形蒸汽蓄熱器殼體的管口規(guī)格參數(shù)及適用標準見表1。……