干燥器裙座区应力与疲劳分析.pdf

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1、第42卷第7期当代化工Vo1．42，No．72013年7月ContemporaryChemicalIndustryJuly，2013干燥器裙座区应力与疲劳分析吴东，谢禹钧，刘复民，范欣(辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：干燥器的工作环境决定了其受热载荷和机械载荷的共同影响，裙座区由于其结构和位置受影响最为严重，同时在交变载荷的作用下，容易出现疲劳失效。运用ANSYS软件进行干燥器裙座区的综合应力分析与疲劳分析计算，得到较合理的安全评定结果。关键词：干燥器；热载荷和机械载荷；疲劳分析；ANSYS；安全评定中图分类号：TQ051文献标识码：A文章编号：16

2、71—0460(2013)07—0934—02StressandFatigueAnalysisofDryingApparatusSkirtAreaWUDong，XIEYu-jun，LIUFu—min，FANXin(LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Theworkingconditionmakesthedryingapparatussuferthecommoninfluenceoftemperatureloadandmechanicalload，theskiaareasufersthemos

3、tbecauseofitsstructureandsituation．Atthesametime，fatiguefailureoftenoccursunderthefunctionofaltematingload．Inthispaper,thecomprehensivestressanalysisandfatigueanalysisofthedryingapparatusskirtareawerecarriedoutbyusingthesoftwareANSYS，andareasonablesecurityevaluationresultwasgot．Keywords：Dry

4、ingapparatus；Temperatureloadandmechanicalload；Fatigueanalysis；ANSYS；Securityevaluation干燥器由于工艺生产的需要，长期在较高温度域仍存在较大的温度梯度。将温度场文件导人即读与压力，冷热周期疲劳作用下运行，故而受各种应人节点温度，然后同时施加工况1时的机械载荷和力因素影响。其裙座区在下封头处经常使用h型锻热载荷，进行开车时的应力分析，应力分析云图如件，并且下封头外接出料管，既而存在着明显的不图2。连续结构和温度梯度，因此不仅机械应力大，而且^N．会存在一定的温度应力，使裙座支撑区的应力状况进一步

5、恶化。同时由于应力集中，该区域往往又是容器疲劳失效的源区，因此疲劳强度校核不可或缺1,2Jo压力容器的疲劳设计有3种：(1)基于试验的疲劳设计；(2)以断裂力学为基础的疲劳设计；(3)采用疲劳设计曲线的疲劳设计。本文采用第3种方法即运用s～N曲线的疲劳设计方法。图1工作时的温度场分析图某炼油厂干燥器，工作时设计温度T=290℃Fig．1Thermalanalysisfigureonworkingcondition外界环境温度20℃，介质为天然气，设计压力为7．6mPa；停车时内部为真空，则温度为0℃，设计压力为负压0．1mPa。材料为Q345R，许用应力为170mPa使用寿命

6、20a，循环次数105。1裙座区温度场和应力分析按照工况1即设计温度290oC进行稳态温度场分析(图1)。图2工作时的应力分析图虽存在保温层，但是在h形锻件与裙座连接区Fig．2Stressanalysisfigureonworkingcondition收稿日期：2013-01—24作者简介：吴东(1987一)，男，河北辛集人，硕士研究生，研究方向：压力容器分析设计。E-mail：magidella@l63．com。通讯作者：谢禹钧(1960一)，男，教授，博士研究生，研究方向：压力容器与管道失效风险及剩余寿命评—估。第42卷第7期刘见阳，等：冷换框架风荷载计算在计算软件中的

7、应用1039As泼备)=6．18折减系数取0．85左右；对其他考虑横向和纵向的计总的挡风面积为算软件，建议此系数在横向取0．75，纵向取0．86。A0=Al+2+3+4+A5=39．21(m2)2)由于本文只是引证了2个具体的工程实例，折减系数=AdA不能正确的反应所有的情况，加之参考的规范为=39．21／(1．3×6×611996版本，对实际情况的反应不够准确，待新规范=0．838出台和以后随着工作经验的增多，能运用概率统计的理论，在保证足够安全的情况下对此系数取一个2结论更加合理的值。参考文献：1)