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设计计算
蒸发器支座结构分析
肖云峰,吕涛
(北京石油化工学院机械工程学院,北京102617
摘要:通过多个模型的建模及有限心分析支座的受力情况,总结出蒸发器的支座形式,为人型容器
支座设计提供相应的参考。
关健词:蒸发器,支座;结构分析
中图分类号:10051.6;:10050.3文献标识码:A文章编号:1001-4837(2004)08-0022-03
Structural Analysis for Eva portor Support Bracket
XIAO Yimi-feng, L U ao
(Beijing Institute of Petro-chemical Technology, Beiiing 102617, China
Abstract: are -sized pressure vessel uch as evaporator, there is mo any reference about its upport bracke
design in China. The structure of evaporator support bracket was analyzed by using numerical analysis method
A preferable structure was got and a method for designing responsible large-sized pressure vessel s support
bracket was provided by analyzing many modes of evaporator with support brackets. The unsafe factors in the
design progress were reduced and the waste of materials was avoid
Key words evaporator support bracket, structure analyze
对于人型容器支座设我国目前还没有相应的为0.77X10Pa,操作温度102C,操作容积120m3,
家标准,许多设计单位在设计大型容器支座吋都売程介质为卤水,管内介质为水蒸汽。根据艺要
是参考国外的设计图纸后,在经验的基础上,通过加求和国标计算相应的部件,其中蒸发器卞体的高度
大支座厚度或设置加强板方式来选取义座形式和人为13.5m,内径为5m。筒体材料为00C7Ni14V2
寸,这?大型发器座的设计具有不安全因素。复合板,板厚为110mm,许用应カo=118MPa。
本文使用UG软件的建模功能和 Abaqus软件的文座材料为Q235-B,许用应カ//=11MPa。
强大分析功能对然发器进行建模利结构分析,为
后大型蒸发器的支座设训提供相应的参考依据。本
文先对支座和筒体的整体结构进行分析比较,发现
支座受力主要是受主应力的影啊,且都发生在远离
支座与筒体的连接处。所以本文先通过支座的主应
力的计算分析得出初步的文座结构,然后再用分析
设训标准对支座与筒体连接处进行强度校核
建模
图1素发器模型
图1为某设计院设计的然发器简图。操作力
支座承受发器本身及物料的重量。对于大型
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第21卷第8期
器
总第141期
容器,由于在使用时有振动,下程上一般选取46或振动,这对支座受载影响较大。所以,该模型不合
者8个支座,使用最多的是4个支座。本项目选用4适
个支座。
支座计算分析
如图2、3所示,模型1:支座厚度40mm,四文座
带加强板,尢肋板;模型2:支座厚度40mm,四支座
无加强板,无肋板。
三三
图4模型3受力图
图2模型1受力图
图5模型4受力图
如图6、7所示,模型5:四支座无川强板,有肋
板,肋板厚度为35mm;模型6:四座无加强板,有
肋板,肋板厚度为40mm
图3模型2受力图
模型1的支座处出现最大应力,其值176.7
MPa,与筒体连接处有一定距离。其中筒体的最人
应力为86.7MPa。模型2的支座处出现最大应力
其值175.7MPa,写筒体连接处有一定雌离。筒体的
最人应力为86.0MP。
图6模型5受力图
通过有无加强板的比较可知,此时不需要设置
加强板。但是40m的厚度有无加强板时,支座所
受应力都大」材料的许用应力。因此需考虑加大支
座厚度,或设置肋板的方法。
如图45所示,模型3:支座厚度60m,四支座
无加强板,无肋板;模型4:支座厚度65mm,攴座
尢加强板,尢肋板
模型3的支座处出现最大应力,其值114.5
图7模型6受力图
MPa,其侑人于材料许用应力。模型3筒体上最人
模型5支座处出现最大应力,其值18.5MPa
应力为65.0MPa。模型4的支座处出现最人应力,其不满足材料的许用应力。因此需要加人支座的
其值108.7MR2,其值满足强度要求。但是65mm厚厚度。川人厚度的模型6的支座处出现最人应力,
的支座在焊接时,不一定能够得到很好的焊接质最,其俏108.OMPa,满足应力要求,且筒体上的最人应
容易产生危险。而日,蒸发器在运行过程中会产生力为61.0MRa
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