APP下载

基于ANSYS的吸附塔设备疲劳分析

2021-10-11丁振兴廖广纯刘坷嘉

机械工程与自动化 2021年5期
关键词:有限元设备分析

丁振兴,刘 峰,苏 健,廖广纯,李 炫,刘坷嘉

(1.广西上善若水发展有限公司,广西 南宁 530022;2.广西北投环保水务集团有限公司,广西 南宁 530022)

0 引言

结构在交变载荷下会产生疲劳破坏,这个问题在压力容器设备设计中很早就被重视,并且形成了一套完整的疲劳分析系统[1,2]。然而疲劳破坏特别容易发生在塑性变形大的高应变区域,如发生在接管根部等,且破坏时循环次数比较低,因此有必要通过有限元分析技术来找到高应变区,验证该区域是否满足疲劳强度要求,如果不符合则需要进行局部补强设计[3]。

吸附塔是用来实现吸附分离操作的设备,在吸附平衡情况下,温度越低,压力越高,吸附量越大。反之,温度越高,压力越低,则吸附量越小[4,5],通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程完成吸附与解吸,因此常常在交变载荷工况下工作,故除了需要对吸附塔进行强度和刚度分析,还需要进行疲劳分析,对疲劳强度进行校核[6,7]。

1 吸附塔设备基本参数

图1为本文研究的吸附塔设备结构简图,表1为其中的管口参数。吸附塔最高工作压力为0.25 MPa,最低工作压力为-0.1 MPa,最高工作温度为200 ℃,设备材料为0Cr18Ni9,其弹性模量E=2×105MPa,泊松比μ=0.3,物料为乙醇。

表1 吸附塔设备管口参数

图1 吸附塔设备结构简图

吸附塔压力循环周期为1 200 s,按一年工作360 d计算,使用寿命为15年,载荷循环次数为:

N=(24×3 600/1 200)×360×15=3.888×105次.

吸附塔工作时,主要受到设备自重、物料重量以及运行中的交变载荷,会导致吸附塔产生疲劳应变,这些应变往往集中在设备结构变形及接管处。……

登录APP查看全文

猜你喜欢

有限元设备分析
谐响应分析在设备减振中的应用
隐蔽失效适航要求符合性验证分析
电力系统不平衡分析
基于MPU6050简单控制设备
电力系统及其自动化发展趋势分析
500kV输变电设备运行维护探讨
磨削淬硬残余应力的有限元分析
原来他们都是可穿戴设备
基于SolidWorks的吸嘴支撑臂有限元分析
箱形孔轧制的有限元模拟