冷箱内塔支架的结构优化.pdf

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1、冷箱内塔支架的结构优化谢伟，周智勇，郑明明(杭州杭氧股份有限公司设计院，浙江省杭州市中山北路592号弘元大厦310014)摘要：运用大型有限元分析软件ANSYS，对空分设备常用的经验模型的塔支架的承载能力进行了分析，提出了几种改进措施，研究不同结构形式的承载能力。应用ASME《锅炉和压力容器》标准第八卷第二册的设计准则对在最大承载能力下的塔支架最大应力点进行了评定，得到了不同结构塔支架的特点和应用范围。关键词：空分设备；塔支架；有限元分析；承载能力；优化设计中图分类号：TB657．9文献标识码：BOptimizationofs

2、tructureoftowersupportincoldboxXieWei，ZhouZhiyong，ZhengMingming(DesigningInstitute，HangzhouHangyangCo．，Ltd．，HongyuanBuilding，592NorthZhongshanRoad，Hangzhou310014，Zhejiang，P．R．China)Abstract：Thebearingcapacityoftowersupportofempiricalmodelcommonlyusedinairseparationp

3、lantisanalyzedwithlargescalefiniteelementanalysissoftwareANSYS，severalimprovementmeasuresareproposed，andthebearingcapacityofdifferentstructuraltypesisapproached．ThemaximumstressedpointofthetowersupportatthemaximumbearingcapacityisassessedunderthedesignguidelinesofAS

4、ME“Boilerandpressurizedvessel”standard，volumeVIII，BookII，andthefeaturesandapplicationscopeoftowersupportsofdifferentstructuraltypesareobtained．Keywords：Airseparationplant；Towersupport；Finiteelementanalysis；Bearingcapacity；Optimizeddesign．随着化工、石油和冶金工业的迅速发展，空分模型主要由两个环

5、板、筋板、竖管以及连接竖管之设备的需求越来越大，并且朝着大型化、复杂化方间的直管组成。塔支架所有构件均采用向发展。与大型空分设备配套的塔体支架也趋于大06Crl9Nil0材料，其性能指标见表1。考虑到塔支型化，并且根据以往运行的状况，原有的结构面临架几何形状具有对称性，取整个塔支架的1／4作为着结构复杂、经济性差等问题。现通过运用有限元研究的有限元模型(如图1所示)。分析软件ANSYS对空分设备常用的经验模型的塔表1塔支架构件的材料特性支架进行分析优化，以实现在提高其承载能力的同材料O6Cr19Nit0时降低加工难度和材料成本

6、的目标。弹性模量E／MPa1．93×1051有限元分析的模型和方法泊松比O．31．1计算模型及材料属性设计稳度下许用应力Sm／MPa137塔支架主要用在冷箱内支撑塔体，常用的经验收稿日期：2013-09-24作者简介：谢伟，女，1982年生，2006年毕业于郑州大学工学院化工机械专业，硕士研究生，现在杭州杭氧股份有限公司设计院工作。·30·