裂解氣干燥器應(yīng)力分析的研究

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1、中文摘要論文題目：裂解氣干燥器的應(yīng)力分析研究專業(yè)：化工過程機(jī)械一碩士姓名：朱勇(簽名)指導(dǎo)教師：樊玉光(簽名)摘要乙烯生產(chǎn)能力是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志，而大型核心設(shè)備的研發(fā)制約著乙烯裝置的大型化。本文所研究的特大型裂解氣干燥器是百萬噸級乙烯裝置的核心設(shè)備之一，其工作環(huán)境復(fù)雜、惡劣，這對裂解氣干燥器的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度安全性設(shè)計(jì)提出了更高的要求。對筒體直徑達(dá)5200mm，高度為18830mm，工作溫度在16"0"--'232"12、工作壓力在0．39MPa"--3．9MPa之間交替變化的特大型裂解氣干燥器，使用分析設(shè)計(jì)方法，得到了基于保證安全性、經(jīng)濟(jì)性的殼體尺寸——簡體壁厚80mm、

2、封頭厚度50mm。對裂解氣干燥器上下封頭、人孔、平蓋、接管等開孔應(yīng)力集中部位采用有限元方法進(jìn)行了分析計(jì)算，確定了有限元研究模型和網(wǎng)格劃分方式，分析并設(shè)定了邊界條件；計(jì)算結(jié)果表明上封頭開孔處出現(xiàn)較大應(yīng)力，筒體開孔處出現(xiàn)最大應(yīng)力，下封頭開孔處和法蘭蓋接管開孔處也出現(xiàn)較大應(yīng)力。對這些危險部位的有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了線性化處理，作出了強(qiáng)度安全分析評價，最后進(jìn)行了這些部位的疲勞強(qiáng)度校核。對結(jié)構(gòu)變化及應(yīng)力分布最為復(fù)雜的裙座支撐部位，采用有限元方法進(jìn)行了機(jī)械應(yīng)力計(jì)算分析及疲勞計(jì)算分析。用有限元方法對溫差最大的裙座支撐部位進(jìn)行了熱應(yīng)力計(jì)算分析，研究了該處的熱箱高度與熱應(yīng)力的關(guān)系，結(jié)果表明熱箱高度對裙座支撐處

3、的熱應(yīng)力影響很大；研究發(fā)現(xiàn)熱箱高度從200mm開始，熱應(yīng)力隨著熱箱高度的增大而逐漸減小，當(dāng)熱箱高度達(dá)到380mm后，熱應(yīng)力開始隨著熱箱高度的增大而增大；最后根據(jù)分析結(jié)果確定了合理的熱箱高度。利用有限元軟件對裂解氣干燥器復(fù)雜的實(shí)際工況進(jìn)行了模擬計(jì)算，得到了各實(shí)際工況下壓力載荷與溫度載荷的組合應(yīng)力。對溫度232℃、壓力3．9MPa的極端工況下的設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于壓力載荷和溫度載荷的應(yīng)力疊加，導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力明顯增大而影響設(shè)備結(jié)構(gòu)安全。為了確保設(shè)備結(jié)構(gòu)安全，通過對實(shí)際工況下的應(yīng)力計(jì)算，對工藝生產(chǎn)提出了要求。關(guān)鍵詞：壓力容器有限元應(yīng)力分析熱應(yīng)力論文類型：應(yīng)用技術(shù)研究lI英

4、文摘要Subject：ResearchonStressAnalysisofCrackedGasDryerSpeciality：Name：Instructor：Ethyleneproductivityisallimportantindicatorofweighingnationalpetroleumandchemicalindustrylevelofdevelopment．Whereas，theresearchanddevelepmentonlarge-scalecoreequipmentrestrictsthelargescaleoftheethyleneunit．nleextralarg

5、etypecrackedgasdryerwhichthisarticlestudiesisoneofthemegaton-classethyleneunitcoreequipments．Theworkingenvironmentiscomplexandbad，whichsetsahigherrequestonthestructureandintensitysecurityofthecrackedgasdryer．Bytheanalysisofdesignmethodontheextralargetypecrackedgasdryerwhichhasaseriesofdesignparame

6、terasfollows：thediameterofthecylindricalshellis5200mm，theheightofthecrackedgasdryeris18830mm，workingtemperatureis16"C-232"C，workingpressureis0．76MPa---4．5MPa．CaculatedbymethodoftheDesignbyAnalysis，itgetsasafetyandeconomicshellsize，thethicknessoftheshellcylinderis80mm，andthethicknessoftheheadis50ra

7、m．Basedonthefiniteelementmethodtotheanalysisandcalculationofthecrackedgasdryer,itresearchestheopeningsOntheupperandlowerhead，themanhole，flatcover,pipelineinterfaceandotherswhichwimhigherstressconcentration,itdete