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基于不同标准的夹套反应釜强度设计方法

发布时间:2018-07-31 05:05
【摘要】:夹套反应釜广泛地应用于石油化工、医药、农业等多个行业,是最常用的反应设备之一。由于反应釜操作压力较高,危险性大,夹套反应釜泄露和爆炸的案例屡次在社会出现,同时夹套反应釜发展趋势大型化,内筒和夹套的壁厚变厚,这些情况增大了反应釜的设计和制造难度,同时也增加了设备的制造成本。作为一种典型的压力容器,它是由内筒和夹套两个腔体组成的,设计的时候涉及内外压设计,设计工作复杂,所以,对于压力容器设计工作者来说,夹套反应釜的安全性和经济是一项非常重要的课题。本文基于目前国内外常用的三个设计标准和规范:我国的行业标准GB150《压力容器》,JB4732《钢制压力容器一分析设计标准》,以及欧盟标准EN13445-3《非接触火焰压力容器第3部分:设计》的附录B和附录C部分,对其中适用于夹套反应釜的内筒、夹套、椭圆形封头等典型的受压元件的设计方法进行了对比和评议。结合有限元方法对采用不同标准设计出的夹套反应釜模型进行数值模拟,懫用不同设计校核方法对其结构进行校核。从失效模式、强度准则、计算公式、安全系数和许用应力等几个方面,比较基于不同标准的不同设计方法的可靠性与经济性,从而确定相对简单而又安全经济、同时又符合工程实际的设计方法,为工程实际提供一定的指导依据,同时为完善我国的夹套反应釜的设计理论提供理论参考和技术支持。
[Abstract]:Jacket reactor is widely used in petrochemical, medicine, agriculture and other industries, is one of the most commonly used reaction equipment. Because the operation pressure of the reactor is high and the risk is great, the cases of leakage and explosion of jacket reactor appear time and again in the society. At the same time, the development trend of jacket reactor is becoming large, and the wall thickness of inner cylinder and jacket becomes thicker. These conditions make it more difficult to design and manufacture the reactor, but also increase the manufacturing cost of the equipment. As a typical pressure vessel, it is composed of two cavities: inner cylinder and jacket. The design involves internal and external pressure design, and the design work is complicated, so, for the pressure vessel designer, The safety and economy of jacket reactor is a very important subject. This paper is based on three design standards and codes commonly used at home and abroad: China's industry standard GB150 "pressure vessel" / JB4732 "Steel pressure vessel-Analytical Design Standard", and EU Standard EN13445-3 < Non-Contact Flame pressure vessel part 3: Appendix B and Appendix C to the design >, The design methods of the typical compression elements, such as inner cylinder, jacket and elliptical head, which are suitable for jacket reactor, are compared and evaluated. The finite element method is used to simulate the jacket reactor model designed by different standards, and the different design checking methods are used to check the structure of the reactor. From the failure mode, strength criterion, calculation formula, safety factor and allowable stress, the reliability and economy of different design methods based on different standards are compared to determine the relative simplicity and safety and economy. At the same time, it accords with the actual design method of engineering, and provides some guidance basis for engineering practice, and provides theoretical reference and technical support for perfecting the design theory of jacket reactor in our country.
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ052

【参考文献】

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本文编号:2154496

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