121_大型脱硫塔强度及稳定性分析

《121_大型脱硫塔强度及稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2006年用户年会论文大型脱硫塔强度及稳定性分析杨国政高炳军河北工业大学，天津300130[摘要]采用梁、壳及质量单元，利用APDL对脱硫塔进行了参数化建模，对结构在自重、液体静压力、风压及地震载荷各种组合工况下进行了强度和稳定性研究。计算与分析表明脱硫塔在矩形孔孔边存在最大应力，塔底部位由于液体静压力的作用有较大的应力，经校核均满足强度要求。不同载荷作用下设备的失稳形式及位置不同，利用特征值法计算了结构在不同载荷作用下的屈曲载荷系数，利用组合载荷下圆筒的稳定性评定方法，并考虑风载荷及地震载荷发生的概率，提出一种脱硫塔稳定性评

2、定条件，在该评定条件下脱硫塔满足稳定性要求。[关键词]脱硫塔；屈曲；梁壳；有限元StrengthandStabilityAnalysisofLargeDesulfurizerGuo-zhengYANGBing-junGAOHebeiuniversityofTechnology,Tianjin300130[Abstract]Withshell63,beam188andmass21element,parametricFEAmodelisestablishedforlargedesulfurizerbyAPDL.Thestructu

3、reisanalyzedforstrengthandstabilityundercombinedloadofweight,windandseismicload.Itisfoundthatmaximumstressoccursatthecorneroftherectangularopeningforsmokeentrance,andlargestressalsooccursatthelowerpartofthetowerforhydraulicpressureoflimeliquidandbendingduetowindands

4、eismicloads.Asforbucklinganalysis,onlyeigenvaluemethodisemployedforthecomplexityofthestructure.Bucklingloadfactorsareobtainedforweight,windandseismicloadseparatelywhichcorrespondtodifferentbucklingmodels,inwhichhydraulicpressureistakenasaconstantload.Withtheextensio

5、nofstabilityevaluationprincipleofcylinderundercombinedload,acriterionissuggestedwithprobabilityofwindandseismicloadinconsiderationtoevaluatethestabilityofthedesulfurizer.Inconclusion,thedesulfurizersatisfiesbothstrengthandstabilityrequirementwiththedesigndimensions.

6、[Keyword]desulfurizer,buckling,beamandshell,FEM.2006年用户年会论文1前言石灰石/石膏-石膏湿法是当今世界最成熟、使用也最为广泛的烟气脱硫技术。其关键设备脱硫塔如图1所示。脱硫塔属于大直径薄壁大开孔容器，设备受到风、地震、自重及操作压力[1]等载荷作用，强度和稳定性校核计算十分复杂。笔者以某脱硫塔为例，利用ANSYS对脱硫塔在各种组合工况下进行强度和稳定性分析，并提出稳定性评定的建议。2有限元模型建立某脱硫塔，塔体直径Ds＝17500mm，总高约34000mm，筒节分为三段，塔

7、体内件主要有湍流器、三层喷淋装置、两级除图1典型脱硫塔结构示意雾器。筒体及锥顶均由纵横交错的型钢(槽钢)加强，矩形孔接管上同样设有纵横加强筋，矩形孔与壳体连接部位由扁钢加强。同时，塔体在矩形孔周围设置箱钢进行加强。各塔段的长度及厚度见表1。矩形孔管道尺寸为14000×4500×6mm，3其中心线与该处塔体法线夹角为10°。塔体第一段筒节受密度为1170kg/m的石灰浆静压力作用，石灰浆的液面高度约为11m。塔体主要设计参数及材料性能分别见表2与表3。表1各塔段的长度及壁厚第一段筒节第二筒节第三筒节锥段锥顶以上筒节长度/mm11

8、00010000103503000350厚度/mm1816121212表2主要设计参数设计压力设计温度介质基本风压地震烈度地震类型地面粗糙度23kPa50-120℃含硫烟气550N/m7级远震A类表3材料参数材料弹性模量泊松比密度屈服应力抗拉强度许用应力3Q235-B200G