鍋爐管式空氣預(yù)熱器振動(dòng)原因分析及改造

1、鍋爐管式空氣預(yù)熱器振動(dòng)原因分析及改造鍋爐管式空氣預(yù)熱器振動(dòng)原因分析及改造一、概述某石化廠的一臺(tái)35th中壓燃油鍋爐裝有管式空氣預(yù)熱器，該空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。該空氣預(yù)熱器最大特點(diǎn)是：煙氣流經(jīng)殼程，空氣流經(jīng)管程，具體的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。該鍋爐在投人運(yùn)行后，當(dāng)鍋爐負(fù)荷大于28th時(shí)，空氣預(yù)熱器突然發(fā)出強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪聲，致使司爐工的工作環(huán)境條件非常惡劣，空氣預(yù)熱器管箱外的保溫層很快開(kāi)始開(kāi)裂和脫落，該廠被迫降負(fù)荷運(yùn)行該鍋爐，造成了很大的

2、經(jīng)濟(jì)損失。二、原因分析我們?cè)鴳岩蛇^(guò)因空氣預(yù)熱器管子的自振和卡曼渦流的脫離相偶合而導(dǎo)致振動(dòng)，所以對(duì)空氣預(yù)熱器管子的固有頻率進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)假定管子是一個(gè)長(zhǎng)的、兩端固定的、受均布載荷的連續(xù)梁，計(jì)算出管子（φ40x1.5mm）的固有頻率為49Hz，而遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于預(yù)熱器的駐波頻率，因此在計(jì)算的基礎(chǔ)上排除了這種可能性。燃油鍋爐，工質(zhì)橫向流動(dòng)的雷諾數(shù)的數(shù)值都在漩渦有規(guī)律脫離發(fā)生的范圍內(nèi)。漩渦有規(guī)律脫離的頻率大小與管子的直徑、管束特性和工質(zhì)流速有關(guān)，具體

3、的關(guān)系如下式，其中斯特羅哈數(shù)（S1）是反映管子排列方式、管子結(jié)構(gòu)的特性參數(shù)，具體的數(shù)值選取可參閱文后所列文獻(xiàn)，本文所涉及的空氣預(yù)熱器渦流頻率的計(jì)算中，經(jīng)查文獻(xiàn)中的圖得S1=0.52。dwSfV1?式中fv—漩渦脫離頻率，Hzd—管子外徑，mw—流體流速，ms。把空氣預(yù)熱器的入口、出口煙速代入上式分別得出：空氣預(yù)熱器入口處：fv1=126Hz空氣預(yù)熱器出口處：fv2=98Hz空氣預(yù)熱器內(nèi)平均值：v=112Hz2聲學(xué)駐波特性及頻率計(jì)算周期和