基于ANSYS的立式容器用支承式支座设计.pdf

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1、第47卷第2期化工设备与管道2010年4月PROCESSEQUIPMENT&PIPING-压力容器·基于ANSYS的立式容器用支承式支座设计张杰，周凯崧，毛雪东(北京航天发射技术研究所，北京100076)摘要：以l5m低温立式储罐为例，利用有限元分析软件ANSYS对直接选用JB／T4712中标准支承式支座的低温立式容器的封头局部应力进行分析和校核，校核显示封头局部应力不能满足要求，针对这一现象，重点介绍了一种结构改进型支座，并将其与单纯增加设计尺寸的参数改进型支座进行对比，通过有限元分析结果对比，验证了在设备受力改善和结构优化方面，结构改进型支座效果均优于参数改进型支座；此外，该结构改进

2、型支座还能明显节约成本。该支座在实际使用过程中效果良好。关键词：支承式支座；应力分析；强度校核；支座设计中图分类号：TQ050．3文献标识码：A文章编号：1009-3281(2010)0243001-05DesignofBracketSupportofVerticalVesselbyUsingANSYSZHANGJie，ZHOUKai-song，MAOXue—dong(BeifngInstituteofSpaceLaunchTechnology，Beijing100076，China)Abstract：Exampledwith15nllowtemperatureverticaltank，

3、byusingfiniteelementanalysissoftwareANSYS，theanalysisandcheckingfor1oealstressesintheheadofverticalvesselwithbracketsuppo~swhichconforlTIStostandard”JB／T4712”werecarriedout．Theresultsshowedthatthelocalstressesintheheadwerenotqualified．Withrespecttothisproblem，oneimprovedsuppo~instructurewasintrod

4、ucedinemphasis，anditwascomparedtOtheoneinwhichonlythedesignsizeswereincreased．Byusingfiniteel—ementanalysis，theresultofthecomparisonshowedthatintherespectsofstressesdistributionandstructuraloptimization，theeffectofimprovingstructurewasbetterthanthatofincreasingdesignsizes．Inaddition，thecostwouldb

5、esavedinusingthisstructureimprovedsupport．Theapplicationofthissupportinpracticehasbeenprovedtohaveexcellenteffect．Keywords：bracketsupport；stressanalysis；strengthchecking；suppoadesign作为立式容器选用的主要支座形式——支承式关研究很有必要；采用ANSYS分析常规方法和模型支座(文中若不作特殊说明，均指A型支座)，其一无法解决的封头应力强度有较高的准确度和可靠般组成是底板、垫板和筋板。虽然结构和组成较为性，从而为

6、结构设计提供重要参考。本文以15in简单，但是作为容器中承受载荷较大的部件，其结构低温立式储罐为例，对容器的支座结构进行了相关尺寸和安装形式对设备局部结构稳定和整体安全性的分析和设计。能有着举足轻重的影响，但是在容器支座相关标准1结构分析及计算模型JB／T4712中，只考虑了支承式支座本体的允许载荷，同时提出了相关设计参数及校核计算公式；而对1．1设计参数封头局部应力，只考虑了标准椭圆封头的情况¨；文中研究的容器为储存液氧、液氮、液氩的低温此外，压力容器在实际设计、加工、使用过程中不断立式液体储罐，有效容积为15in。，外容器封头为总结和归纳，对支承式支座的具体结构和安装形式DHB标准碟

7、形封头，内径为2400inn，封头壁厚为积累了一些改进经验引。在安装标准或改进形式10mm；容器设置3个支座，外容器和支座均选用的支承式支座后，封头局部应力是否符合材料的强收稿日期：2009-11—13；修回日期：2009—12-14度要求；支座结构和安装形式改进后对封头局部受作者简介：张杰(1983一)，男，湖北天门人，助理工程师。主要从事力有何影响，关乎设备的可靠和人员的安全，进行相低温系统及设备特性研究和设计、压力容器设计等。