高温高压旋转补偿器分析研究

发布时间：2017-12-04 09:31

本文关键词：高温高压旋转补偿器分析研究

【摘要】：补偿器是安装于热力管道,进行管道热补偿的重要装置。其中旋转补偿器与其他种类的补偿器相比,具有补偿量大、密封性能较好,长期运行不需维护、适用于高温高压的场合等特点,得到了广泛的应用。但在现场运行过程中,出现过补偿器爆裂及气体泄漏现象,并且通过查阅相关文献发现,对于高温、高压下旋转补偿器的整体受力、危险位置和密封性能研究较少。本文计算旋转补偿器基本参数,通过四种模型的对比分析提出—种模拟管道及旋转补偿器整体模型的最优方法,分析旋转补偿器的危险位置及密封性能,并通过现场实验进行验证,最后完成旋转补偿器辅助设计软件的编译。通过对旋转补偿器及管道基本参数的计算分析,得到不同旋转臂长度、不同直管段长度对管道整体变形的影响。建立四种不同的管道整体模型,通过与理论计算的对比分析,提出一种用于模拟管道加装旋转补偿器模型的最优方法。分析支撑点处支反力的分布趋势,以及摩擦系数对补偿器性能的影响。完成了管道的模态分析,为防止管道的共振、减小噪声提供了参考。使用有限元分析软件对旋转补偿器进行强度分析和密封性能分析,并对其结构进行优化。得出结论：异径管的变径处应力值较大,为危险位置,现场的爆裂事故通常发生于此处。对其进行结构优化,原有结构此处的圆角半径为R40mm,优化后结构此处的圆角半径为R45mm。在设计工况下,密封圈的接触比压为42.61-81.79MPa,最小接触比压大于3倍的设计压力,密封性能可靠,在高压情况下不会发生泄漏。压力升高过程中,在压力低于3MPa时,填料起主密封作用；压力大于3MPa后,密封圈代替填料起主密封作用。对旋转补偿器进行现场应力测试,实验数据与有限元模拟数据相吻合,误差较小,验证了有限元模拟的准确性。利用、Visual Basic 6.0开发工具,开发了旋转补偿器辅助设计软件,提高设计的可靠性并减少设计过冲中的工作量。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU995

【参考文献】

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