BEPCII SSM磁體控制閥箱內(nèi)氦冷卻管線熱應(yīng)力分析

本文根據(jù)力學(xué)分析,推導(dǎo)出了三支座立式蒸發(fā)器支座熱應(yīng)力的計算公式;同時,為便于工程應(yīng)用,文中還給出了偏安全的簡化計算式。并舉例對有關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行了討論。

作為石油煉化裝置內(nèi)外最常用的流體輸送設(shè)備,離心泵在各種煉化裝置中被廣泛運用,對裝置運行具有非常重要的意義。由于其管嘴受力有嚴(yán)格限制,在進(jìn)行應(yīng)力分析時,應(yīng)根據(jù)實際情況對其管系進(jìn)行優(yōu)化,滿足其長期安全運行的需要。

三支座立式蒸發(fā)器的支座熱應(yīng)力分析

以ansys軟件為工具,時均化n-s方程、rngkε-湍流模型和傅里葉熱傳導(dǎo)模型為基礎(chǔ),建立三維面對稱純氣相流動和固體熱傳導(dǎo)模型;采用流固耦合的方法,設(shè)置流場和固體區(qū)域交界面為熱耦合面,分析了噴管內(nèi)流場特性和噴管體與軸閥固體區(qū)域的溫度、應(yīng)力分布。結(jié)果表明在噴管喉部圓柱段的溫度最高,調(diào)節(jié)閥的等效喉部段和等效擴(kuò)張段出現(xiàn)了應(yīng)力集中的現(xiàn)象,兩者都隨軸閥轉(zhuǎn)角的增加、工作時間的延長而增大。

預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞剖分-組合擠壓筒與傳統(tǒng)擠壓筒相比具有重量輕、疲勞性能好、制造難度與成本低等優(yōu)勢。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞筒體理論計算方法忽略了溫度的影響,不適宜于熱擠壓筒的設(shè)計計算。該文采用線性熱彈性理論、預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞理論以及彈性力學(xué)理論對擠壓筒在預(yù)緊狀態(tài)、預(yù)熱狀態(tài)和工作狀態(tài)下的應(yīng)力分布分別進(jìn)行了分析,得出應(yīng)力分布的解析公式。理論分析和計算證明,預(yù)緊系數(shù)、擠壓筒內(nèi)表面溫度對穩(wěn)態(tài)溫度場下擠壓筒的熱應(yīng)力分布起決定作用,通過調(diào)整擠壓筒的內(nèi)表面溫度和預(yù)緊系數(shù)可使熱應(yīng)力控制在許用范圍內(nèi),從理論上證實了在一維穩(wěn)態(tài)溫度場假設(shè)下預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞剖分-組合擠壓筒的可行性,目前該類型的擠壓筒已應(yīng)用于我國已建成的360mn/150mn垂直擠壓機(jī)組中。

換熱器在石油、化工和制藥等行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用,由于冷熱流體的溫度不同,導(dǎo)致?lián)Q熱器主要部件中產(chǎn)生的熱應(yīng)力不可忽略。在本文中,運用有限元軟件ansys模擬了相同工況下固定管板式換熱器固定管板、換熱管和殼體的傳熱過程,得到了固定管板、換熱管和殼體中的溫度分布情況,通過熱—結(jié)構(gòu)耦合分析得到了固定管板、換熱管和殼體的熱應(yīng)力分布情況。

主要根據(jù)某電廠鍋爐集箱實際情況,采用pro/e軟件建立了鍋爐集箱開孔接管部位的三維模型,進(jìn)行了電廠鍋爐集箱常用材料12cr1movg的常溫和高溫拉伸試驗,分析了集箱的受力情況,以及鍋爐集箱開孔接管部位的1/4三維模型的熱應(yīng)力,得到了其最大應(yīng)力的分布規(guī)律,指出了集箱裂紋產(chǎn)生的原因和位置及其發(fā)展趨勢.

本文分析了在燜曬情況下平板式太陽能收集器集熱板的溫度分布及相應(yīng)的熱應(yīng)力分布,提出了為防止熱應(yīng)力的破壞應(yīng)采取的措施。

lng天然氣處理管線廣泛采用奧氏體不銹鋼。本文作者應(yīng)用三維設(shè)計和應(yīng)力分析對中海油渤西油氣處理廠改造項目低溫不銹鋼管線設(shè)計和施工進(jìn)行了優(yōu)化,確保了工程進(jìn)度和施工質(zhì)量。

本文利用ansys對某一高壓調(diào)壓站管線進(jìn)行應(yīng)力分析,結(jié)果顯示,應(yīng)力集中區(qū)域主要分布在管道的兩端彎頭處和固定端與地面接觸部分的外側(cè)。

簡述了利用pdms進(jìn)行冷箱內(nèi)管道設(shè)計,分析了管道柔性計算的必要性,及利用caesarⅱ軟件進(jìn)行應(yīng)力分析過程及結(jié)果的判斷方法;簡要說明了冷箱內(nèi)管道的施工及檢驗要求。說明冷箱內(nèi)管道必須從設(shè)計布置、應(yīng)力分析和施工檢驗等各個環(huán)節(jié)來保證它的安全運轉(zhuǎn)。

伴隨著科技的發(fā)展,空分設(shè)備逐漸向大型化發(fā)展,冷箱內(nèi)壓力管道的設(shè)計登上了另一個發(fā)展平臺?？辗衷O(shè)備冷箱內(nèi)管道設(shè)計是提高空分設(shè)備安全和穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)保障,在實際設(shè)計過程中冷箱管道設(shè)計受諸多因素影響仍存在較多問題,如何解決其中存在的問題需要設(shè)計人員高度重視冷箱管道設(shè)計并對應(yīng)力進(jìn)行準(zhǔn)確分析。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗,從國內(nèi)空分設(shè)備冷箱內(nèi)管道設(shè)計現(xiàn)狀著手,對空分設(shè)備冷箱內(nèi)管道設(shè)計及應(yīng)力分析做了簡單介紹。

通過對球閥動水關(guān)閉有限元應(yīng)力分析得出,球閥球體關(guān)閉約60°時,球閥承受的應(yīng)力最大。因此球閥進(jìn)行有限元分析時,不僅要考慮球體全關(guān)閉工況,還要考慮球體在60°狀態(tài)時的應(yīng)力水平。

分析了在熱應(yīng)力作用下雙層管脹接復(fù)合強(qiáng)度的變化規(guī)律,研究表明雙層管脹接復(fù)合強(qiáng)度經(jīng)熱應(yīng)力循環(huán)后,根據(jù)材料性能不同,殘余接觸壓力的變化也不同,且存在極限工作溫度;并得到了實驗驗證。

介紹了固定管板式換熱器管板設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),分析了管板熱應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理,尋求減小管板熱應(yīng)力的有效途徑,對指導(dǎo)管板設(shè)計、優(yōu)化管板結(jié)構(gòu)及改善換熱器性能等具有重要的意義。

針對鍋爐管爆漏導(dǎo)致機(jī)組強(qiáng)迫停機(jī)問題,本文闡述了通過采用高等級材料,改善焊接工藝,改變結(jié)構(gòu),降低拘束度,適當(dāng)調(diào)整鍋爐運行參數(shù)等手段,有效減少熱應(yīng)力的影響,延長使用周期的方法。

以平板塑件的注塑模具為研究對象,運用ansys對其進(jìn)行瞬態(tài)熱分析,模擬注塑過程中各時刻模具的溫度分布情況,并在模具溫度最大時刻進(jìn)行穩(wěn)態(tài)靜力分析,找出應(yīng)力集中區(qū)域,為模具的疲勞設(shè)計提供一定的依據(jù)。

運用有限元法和ansys有限元分析軟件,對冰箱(柜)門體隨溫度變化的過程進(jìn)行了分析,并對其進(jìn)行有限元瞬態(tài)溫度場及熱應(yīng)力分析,據(jù)此提出了門體的改進(jìn)結(jié)構(gòu)方案,并在同等條件下進(jìn)行了對比分析,結(jié)果顯示改進(jìn)后的門堵頭其裂紋處的應(yīng)力值明顯減小。

碳纖維增強(qiáng)鋁合金層合板(carall)是由碳纖維復(fù)合材料和鋁合金薄板制成的,由于碳纖維復(fù)合材料和鋁合金的熱膨脹系數(shù)相差很大,加熱固化后會產(chǎn)生較大的殘余熱應(yīng)力。本文對碳纖維增強(qiáng)鋁合金層合板中殘余熱應(yīng)力進(jìn)行了分析,并在碳纖維增強(qiáng)鋁合金層合板的加熱固化階段,使用二次加熱法來降低碳纖維復(fù)合材料和鋁合金薄板的粘結(jié)溫度,從而降低殘余熱應(yīng)力。

介紹了鑄銅冷卻壁的熱態(tài)實驗結(jié)果,采用數(shù)值模擬的方法分析了爐溫、邊緣接觸壓力對鑄銅冷卻壁熱應(yīng)力和熱變形的影響.熱態(tài)實驗結(jié)果表明,鑄銅冷卻壁的冷卻能力與軋制銅冷卻壁相當(dāng),能夠承受180kw/m2的熱負(fù)荷,短時間內(nèi)能承受250kw/m2的熱負(fù)荷.熱應(yīng)力計算結(jié)果表明:鑄銅冷卻壁在高熱負(fù)荷下不會產(chǎn)生疲勞裂紋.通過在杭鋼2號高爐的工業(yè)測試說明鑄銅冷卻壁有很強(qiáng)的掛渣能力,且渣皮穩(wěn)定.因此,鑄銅冷卻壁滿足了高爐長壽的要求.由于鑄銅冷卻壁具有冷卻能力大、自由布置冷卻通道走向、成本較低等優(yōu)勢,因此有著很好的工業(yè)應(yīng)用前景.

埋設(shè)鑄鐵給水管道受力一般有受內(nèi)壓引起的環(huán)向拉應(yīng)力和側(cè)向外推力,外壓引起的環(huán)向彎曲應(yīng)力,地基不均勻或土體位移引起的縱向彎曲應(yīng)力或承口開裂應(yīng)力等。通過我公司地下水鑄鐵管線爆裂事例驗證了上述結(jié)果,應(yīng)用這一結(jié)果我們可以針對管線的薄弱環(huán)節(jié)制定相應(yīng)的預(yù)防措施。

本文針對大型泵站輸水管線鋼岔管應(yīng)力分析及結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析和探討，在校核水頭以及涉及水頭的作用下，對采用加強(qiáng)肋和設(shè)計肋板、鋼管與外包混凝土之間彈性膜層的取值不同、鋼管與混凝土自重的計入不計入、有無外包混凝土等各種不同工況進(jìn)行考慮，計算分析卜型鋼岔管，從而對岔管在校核水壓力以及涉及水壓力的作用下的安全性予以確定。從具體的工程實踐中，我們可以看出，一般在主管與支管相交處是岔管的最大主拉應(yīng)力，同時考慮到由于鋼管和外包混凝土的聯(lián)合作用下可以使最大拉力應(yīng)值顯著地減??；增加肋板剛度或者增長肋板長度都可以促進(jìn)拉應(yīng)力峰值的有效降低。以計算的結(jié)果為根據(jù)，本文針對大型泵站輸水管線鋼岔管應(yīng)力分析及結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析和探討，供大家參考。