【蒸锅有限元分析】燃气蒸锅炉的压力是不是越高越好？

锅炉按照压力可分为常压热水锅炉、承压热水锅炉和蒸汽锅炉，后两者是带有压力的。而我们今天要讲的话题是：燃气蒸汽锅炉的压力是否压

锅炉按照压力可分为常压热水锅炉、承压热水锅炉和蒸汽锅炉，后两者是带有压力的。而我们今天要讲的话题是：燃气蒸汽锅炉的压力是否压力越高就越好？

燃气蒸汽锅炉气压过低的弊端：

气压低。对锅炉中的承压零件有利，不利于承压零件的损坏，能耗也就相应较低，但锅炉所产生的蒸汽品质就会较差，并且适度较大，难以起到消毒杀菌以及采暖等相关的需求。

气压高。对锅炉来说所消耗的能量也就较高，相应的承压配件容易出现损害，并且维修成本也相对较高以及燃气蒸汽锅炉在高压下进行作业时会使锅炉水中的盐分增多，这直接会影响管道的堵塞，可能会造成锅炉爆炸的安全事故。

对于燃气蒸汽锅炉来说不是压力越高或者压力越大效果就会好，蒸锅存在一定是的危险性，要合理使用，各项指标都要检查好，安全是最重要的。说到这来，生产制造行业也必须的按照标准安全系数来设计，减少规避产产品本事的问题，下来我们来聊聊有关蒸锅的有限元分析

I. 设计条件

该蒸汽室的设计和制造标准为ASME CODE SECTION VIII,DIV 1,2010E,2011AD。用分析设计的方法来校核，评定方法参照JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》。

查ASME规范：材料SA-105M(锻件)在设计温度172℃下，许用应力[σ]t =137.9MPa ；材料SA-516M Gr485（板材）在设计温度172℃下，许用应力[σ]t =137.9MPa。材料Q235B(锻件)在设计温度172℃下，许用应力[σ]t =137.9MPa

计算条件如下：

注[1]：计算压力的选取按JB4732-95的规定在计算包括二次应力强度的组合应力强度时，应选用工作载荷进行计算，本报告中选用设计载荷进行计算，这对于分析结果是偏于安全的。

材料的力学性能参数见下表：Property of the material are shown in the chart:

注[2]：许用应力及弹性模量的数值皆按来自ASME CODE SECTION II,PART D,2010E,2011Add(ASME 规范II卷D篇材料性能)。

II.结构分析和力学模型

有限元分析模型的载荷及边界条件

3 模型加载及约束条件

筒体内部加内压P=0.75MPa，考虑最危险工况，和筒体相连法兰上方也施加2.8MPa的密封压力。底板上的法兰轴向位移UZ应为0，底板12个孔位固定约束。

3. 有限元分析模型的单元选择

结构采用ANSYS软件中的20节点三维实体单元（SOLID95）本分析报告分析计算所用的厚度皆不包括腐蚀裕量，后述分析、评定均是基于此参数进行。共划分74047个elements和152256个nodes，具体网格划分结果见图4：

图4 有限元分析网格

III.分析结果和应力强度评定

1. 应力及变形量计算结果

图5 应力分布图

图6 位移图

评定结果如下表：The results are shown in the chart:路径 1-1 评定结果 （筋板）Path 1-1 Evaluation results (rib plate)