基于有限元分析的脱硫塔结构简化与模态分析的研究

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1、摘要目前大型火力发电厂的烟气脱硫主要采用石灰石／石膏法湿法脱硫工艺，脱硫吸收塔则是该湿法工艺的核心设备，吸收塔的结构设计也就成为脱硫技术的核心内容之一。但对于吸收塔结构的设计，国内外均无专门的规范可依。国内主要方法是用有限元软件建立实体模型对其进行动力特性分析，进而完成结构设计。现阶段存在的主要问题是：有限元软件建模过程费时、费力；对于吸收塔设计中的风荷载计算、地震荷载计算及其在这些荷载下的塔壁厚度设计等还不完善；模态分析时，模型简化不理想。本文在总结已有的研究成果的基础上，采用计算机CAD／CAM软件SolidWords建立符合工程实际的有限元模型，研究了CA

2、D模型导入有限元分析软件ANSYS的方法；讨论了风载荷对计算的影响；根据等效模型和原结构的动力特性应尽可能保持一致的等效原则，建立简化等效模型，并对其进行动力特性分析；通过与原结构计算结果的比较，验证CAD模型与简化等效模型的合理性。通过以上研究可得：利用CAD系统建立有限元模型是一种快速有效的建模方法；在计算中考虑风载荷，符合工程实际；脱硫塔结构的简化模型简化比较合理，能反映实际结构的动力特性，通过这种简化方法可以优化结构设计，提高其安全性和经济性，并为工程设计提供一些有实用价值的参考。关键词：烟气脱硫吸收塔；CAD／CAM软件；有限元法；动力特性；简化模型A

3、bstractAtpresentthelarge—scaleThermalpowerplant’Shazedesulphurizationmainlyusesthelimestone／gypsumlawaqueousmethoddesulphurizationcraft，thedesulphurizationabsorptiontoweristhisaqueousmethodcraftcoreequipment，theabsorptiontowerstructuraldesignalsobecomesoneofdesulphurizationtechnology

4、centralcontents。However,thedesignforthetowerstructure，nospecialnormsathomeandabroadcan．MajormethodoffiniteelementsoftwareiSusedtoestablishsolidmodelanalysisoftheirdynamicproperties，andthencompletethestructuraldesign．nemainproblemsatthisstageare：thefiniteelementsoftwaremodelingprocess

5、andtime-consuming，laborious；towerdesignforwindloads，thecalculationofseismicloadingandunderloadinthesetowerwalldesignisnotperfect；modalanalysis，themodelsimplificationisnotideal．Inthispaper,researchresultshavebeensummarizedonthebasisofcomputercAD／CAMsoftwaretoestablishcompliancewiththe

6、actualSolid、№rdsfiniteelementmodel．theCADmodelintofiniteelementanalysissoftwareANSYSmethod；discussedthecalculationofwindloadontheimpactof：jnaccordancewiththeequivalentmodelandthedynamicpropertiesoftheoriginalstructureshouldbeconsistentasfaraspossibletheequivalentprinciple，theestablis

7、hmentofsimplifiedequivalentmodel，anditsdynamiccharacteristicanalysis；throughtheresultswiththeoriginalstructureofthecomparison，verificationandsimplificationofCADmodels．etc．efficiencymodelisreasonable．Availablethroughtheabove．mentionedstudies：theuseofCADsystemiSafiniteelementmodelofthe

8、modelingmeth