EN | 中文 | RU

Расчет прочности парового циклона

Главная  Проекты  >  Прочность парового циклона

Расчет статической прочности парового циклона

Рис.1 3D модель ПЦ: a) оболочка; б) вид в прозрачных линиях

Введение

В данном проекте предметом исследования являлось определение статической прочности и коэффициентов запаса парового циклона (ПЦ),

3D модель которого изображена на рис.1.

Для определения прочности и деформаций предоставленной конструкции ПЦ была построена конечно-элементная модель (КЭМ) – рис.2.

Рис.2 КЭМ парового циклона

a)

б)

Нагрузки и закрепления

ПЦ функционирует при следующих условиях:

  • внутреннее давление: 0.38 МПа;
  • температура пара: 150 град. Цельсия.

Эти исходные условия были применены к КЭМ, как показано на рис. 3.

Рабочие условия, в том числе пульсации давления, были получены в результате CFD расчета. Распределение давления и пульсации в низкочастотной зоне показано на рис. 5 и 6.

Рис.3 Исходные условия: а) внутреннее давление; б) температура в узлах

a)

б)

Рис.4 Распределение давления в продольном сечении ПЦ

Рис.5 Пульсация давления в низкочастотной зоне

Анализ результатов

По результатам полученных расчетов были сделаны следующие выводы:

  1. Коэффициент запаса (0.8<1.0) является приемлемым для данной конструкции ПЦ.
  2. Полученный максимальный уровень напряжений не превышает допустимого значения (185 МПа).
  3. Осевые перемещения ПЦ составляют около 5 мм, и это является приемлемым для компенсатора тепловой нагрузки, который будет установлен вместе с трубопроводом.

Распределение напряжений по Мизесу и осевые перемещения в ПЦ показаны на рис. 6 и 7 соответственно.

Рис.6 Распределение напряжений по Мизесу [Па]

Рис.7 Распределение осевого (ОХ) перемещения [м]