(河南心连心化肥有限公司,河南 新乡453731)
[摘 要]通过使用ANSYS/Workbench软件对压力设备建模并进行热应力耦合分析,通过模型的改进,确保模型结构符合设计需要,对设备最大应力处进行线性化分析,确保应力结果符合标准应力强度要求,从而达到利用软件指导现有设备设计及操作的目的,同时也确定了在模型建立中模型的合理简化方式。
[关键词] 应力分析;ANSYS/Workbench;热应力;耦合
[中图分类号] TQ 051.5 [文献标志码]B [文章编号] 1004-9932(2014)06-0040-04
0 引 言
工业生产中,由于操作压力的波动、开停车工况不稳引起的压力波动、外加载荷交变以及温度交变而形成的温差应力的波动等,使得压力容器产生疲劳失效事故的可能性大大增加,从而也使得压力容器的疲劳分析设计越来越引起业界的关注和重视。
ANSYS有限元软件包可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题,在生产和研究中被广泛采用,在大量的高科技产品研究中发挥着巨大的作用。ANSYS/Workbench是ANSYS的CAD/CAE新的协同环境,它拥有ANSYS公司提供的各种核心功能,比如:非线性分析、静力分析、动力分析、疲劳分析、屈曲分析、热及热应力分析、流体分析、电磁分析、多目标自动优化等。
本文结合某公司在建项目中高温容器设计条件,用ANSYS/Workbench软件对其进行结构不连续区应力分析,以确保容器设计符合需求,为设备的投产运行提供指导意见。
1 项目概况
某公司原料结构调整项目(450 kt/a合成氨、800 kt/a尿素)2012年开始建设,目前已进入全面运行阶段。项目采用四喷嘴对置式水煤浆制气、6.5 MPa宽温高压耐硫变换、低压甲醇七塔洗涤、液氮洗深冷净化工艺生产合成氨原料气,采用CO2汽提改良工艺生产尿素。
通过使用ANSYS/Workbench软件中的静力分析、热分析等核心功能,对该项目中的热力耦合设备进行疲劳分析,并按照JB4732—1995(R2005)《钢制压力容器分析设计标准》对其进行应力强度评定,避免设备在原始开车过程中因工况变化引起受损,保证设备在生产中的长周期运行。
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更多内容请见《中氮肥》2014年第6期