[实用新型]凹凸型锅炉管板

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉的配套装置，进一步涉及一种应用于锅炉的配套管板。 

背景技术

现有技术的锅炉管板通常为平板型锅管板，该类封头管板只考虑了按规则设计的封头的制造、检验与验收要求，由冲压机、旋压机直接冲压相应的板材，并进行成型热处理即可得到。 

这些管板的缺点在于： 

一、高温烟气流程滞后问题：炉胆内的可燃介质天燃气，在燃烧后排送到回燃室，在引风流程带动下，图1-图3所示，现有的平板型管板结构阻碍高温烟气的流动。 

二、锅筒内管板水侧水循环不畅、水滞问题：受管板结构及烟管排列布置影响，该处水区极易造成水滞、水循环不畅等问题 

三、焊口及管桥区应力集中问题：图1-图3所示，管板烟侧直接承受高温烟气冲刷，水侧水循环不畅则造成导热系数降低、热能传递受阻，在实际应用当中，双侧受力不均，此类问题造成的应力集中问题，并导致的烟管焊口开裂、管桥区开裂等问题较为普遍. 

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种高温烟气循环流程、缓解应力的锅炉管板结构。 

本实用新型提供一种凹凸型锅炉管板，包括管板和管板中心圆孔状炉胆口，所述炉胆口形状内凹、管板外径区径向外凸，与锅筒、炉胆连接的 焊接区为弯曲结构。 

优选的，所述炉胆口向近水侧内凹。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于： 

1、更利于高温烟气循环流程：规则、对称的平板型锅炉管板，不利于烟侧烟气循环流程，滞后高温烟气进入烟管内，管板、烟管焊缝及耐火材料不可避免地承受高温烟气的冲刷；该新型管板为非平板结构的，炉胆出口处板型结构顺应烟气流程，高温烟气滞后时间缩短，避免了其对管板、烟管焊缝的冲刷。 

2、更利于锅筒内水介质的承压循环：线性、规则的筒体、管板结构，很大程度上限制了水介质的热循环流动，管板处烟管排列布置的影响，导致管板水侧很容易产生水滞，影响介质正常循环流动。本新型管板结构，相应增加了形状曲率，有效解决了线性结构对水循环的影响。 

3、烟管焊口及管桥区应力集中问题得到有效解决：平板型锅炉管板，受双侧介质运行不利影响，烟管焊口及管桥区极容易产生应力集中现象(实际应用中该现象极为普遍)。 

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。 

图1、图2和图3分别为现有技术锅炉管板的主视图、俯视图和侧视图。 

图4、图5、图6、图7和图8分别为本实用新型凹凸型锅炉管板的主视图、俯视图，左视图、右视图和底视图。 

图9为本实用新型凹凸型锅炉管板立体示意图。 

具体实施方式

首先，依照现有类平板型结构管板，利用三维软件CATIA，建立数字模型，该图例中为说明应力集中位置，烟管布置仅辐射排列三排(见图1-3)。为更直观地说明结构，建立了该类模型的三维着色图。 

然后，对数字模型加以材质特性、温度载荷、压力载荷，进行受力模拟计算，建立VONMISES应力分布图，及数字模型尺寸受力变形图。本例材质加载为Q235B特性，温度169℃，水侧受力0.7Mpa。 

结果显示：平板类管板结构，应力分布及尺寸变形区集中在与锅筒焊接处及高温烟气冲刷区，此处均为介质载荷集中区，而且实际烟管排列已经布置在该区，该处材质受两侧介质影响，材质特性尤其是屈服强度在使用中降低，烟管焊口、管桥区出现问题的潜在因素显而易见。 

接着，改变结构形状：利用有限元分析原理，注重应力集中区、受力变形等因素，建立非常规、规则曲率的焊接区连接结构管板，烟管开口位置分散处理，及避开高温烟气冲刷区烟管布局，管板外径尺寸不变，重新建立模型图(参见图4-图8)。 

下一步，加以材质特性、温度载荷、压力载荷，进行受力模拟计算，建立VONMISES应力分布图。本例材质为Q235B，温度169℃，水侧受力0.7Mpa，均参照原有参数。 

图9结果显示：该新型类管板结构，应力分布集中情况得到 有效改善，绿色区较为分散，介质载荷的分散处理，以此降低了烟管焊口及管桥区开裂问题；高温高速烟气顺延管板，进入烟管内，流程阻滞情况得到改善；凸凹型的管板结构，利于承压的水介质循环流程，有效降低水循环不畅、水滞等现象。