ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ НАГРУЖЕННЫХ ЗОН АППАРАТОВ КОЛОННОГО ТИПА
В данной работе были определены характерные для аппаратов колонного типа наиболее нагруженные зоны.
Рассмотрим 3 аппарата колонного типа (далее аппараты). Их основные размеры показаны на рис. 1.
Рис. 1. Основные размеры |
Основные характеристики аппаратов представлены в табл. 1.
Таблица 1. Характеристики
№ аппарата | Расчетное давление, [МПа] | Расчетная температура, [°С] | Толщина стенки, [мм] |
1 | 3,7 | +50 | 25 |
2 | 3,7 | +120 | 32 |
3 | 2,6 | +75 | 30 |
Анализ напряженно-деформированного состояния аппаратов был проведен методом конечных элементов.
Для этого в системе трехмерного твердотельного и поверхностного проектирования Autodesk Inventor LT были созданы поверхностные модели аппаратов (рис. 2).
а) аппарат №1 | б) аппарат №2 | в) аппарат №3 |
Рис. 2. Геометрия поверхностных моделей |
Поверхностные модели были импортированы в ANSYS, где были созданы конечно-элементные модели, к которым прикладывались соответствующие расчетные нагрузки в соответствии с ГОСТ Р 51274–99.
Результаты расчета представлены на рис. 3.
а) аппарат №1 | б) аппарат №2 | в) аппарат №3 |
Рис. 3. Карты распределения эквивалентных напряжений, [Па] |
На основе полученных карт распределения напряжений можно выделить следующие наиболее нагруженные зоны аппаратов (рис. 3):
1) нижняя зона ();
2) средние зоны ();
3) верхняя зона ().
Выводы:
Причины, по которым выделенные зоны являются наиболее нагруженными:
1) нижняя зона
а) уменьшение жесткости обечайки, за счет отсутствия тарелок;
б) наличие концентраций напряжений в местах присоединения подводящих трубопроводов;
в) близость к заделке – консольное закрепление;
2) средние зоны
а) уменьшение жесткости обечайки, за счет отсутствия тарелок;
б) наличие концентраций напряжений в местах присоединения патрубков;
3) верхняя зона
а) уменьшение жесткости обечайки, за счет отсутствия тарелок.
скачать "ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ НАГРУЖЕННЫХ ЗОН АППАРАТОВ КОЛОННОГО ТИПА" |