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"