王宇翔

（南京金凌石化工程设计有限公司，江苏 南京210042）

管式加热炉是石油炼制、 化学工业中使用的工艺加热炉。其结构一般由燃烧器、辐射室、对流室、通风系统及余热回收系统五部分所组成[1]。传统的加热炉钢结构设计方法，常按经验设计或手工计算，计算效率偏低，设计裕量偏大。 随着计算机技术的发展，现可利用Staad.Pro 等有限元软件，对炉体钢结构进行建模分析，真实地反映结构的受力状态。

圆筒形管式加热炉一般采用圆周排列的立柱支撑，当炉体直径较大时，还设置炉底中间柱。 传统钢结构设计中常按经验法来决定是否设置炉底中间柱。 这种设计方法过于保守， 不仅增加不必要的计算，还浪费了钢材。 而且对于小型加热炉，炉底中间柱会占据燃烧器的空间，使燃烧器往外布置，增大炉体直径及炉体钢结构，带来很大的经济损失。

近几年，国内一些工程可研单位开始采用Staad.Pro 软件，分析优化加热炉钢结构。 2009 年，文献[2]采用Staad.Pro 软件建立计算模型，并针对圆筒形加热炉提出模型简化方法及结构优化方案。 2019 年，文献[3]采用Staad 和SSDD 软件对加热炉结构进行分析，根据分析结果改进炉体柱，节省了钢材和制造成本。 2017 年，文献[4]采用 Staad.Pro 软件对 3 种加热炉钢结构进行对比， 分析炉壁板对钢结构位移与应力的影响。 本文以某项目加热炉为例，利用Staad.Pro 软件， 分别按设置和不设置炉底中间柱两种结构，对加热炉钢结构进行模拟计算，根据计算结果分析对比两种模型。

1 圆筒炉……

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