超滤设备结构强度有限元分析与寿命估测.pdfVIP

机 械设 计 与制 造 第 1期 146 Machinery Design Manufacture 2011年 1月 文章编号：1001—3997(2010)12—0146～02 超滤设备结构强度有限元分析与寿命估测 赵世友 赵 晶 (’沈阳职业技术学院 机械装备系，沈阳 110043) (沈阳工业大学 机械工程学院，沈阳 110870) FiniteelementanalysisandforecastforservicelifeOfa ultrafilter ZHAOShi-you1,ZHAOJing (ShenyangPolytechnicCollege，Shenyang110043，China) (ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China) ^ ■^ 、^_ 、，u■^■ ^ ●^ ^^ 、， ■^●、_ _ ● _、● ■ _^^ — - ● 0、● ^ ●^ ^一 ● ^● - -、●v■ -^● ^^ ● -^● -、● -、● ●^● ●^， -～● -、● -^● ● ^ ‘_ ■ ●～， -^● _、● -^● ●～■ -^●v ¨ 【摘 要】采用通用有限元软件ANSYS，对SFP型超滤设备进行结构强度有限元分析与寿命估 测，计算了结构的应力分布、变形情况井估测其使用寿命。经分析可知，在最大进水压力下，SFP型超滤 设备最大等效应力出现在封头的不锈钢抱箍上，其等效应力值小于不锈钢材料的许用应力；聚合物部 件的第一主应力的值也远小于各 自的最大拉伸强度。采用CPVC管材材料的应力强度与使用寿命预测 曲线来估测SFP型超滤设备的使用寿命，在始终保持最大进水压力条件下，SFP型超滤设备估测使用 寿命为 1000小时；从估测的方法可见，若能降低进水压力，超滤设备的使用寿命将大大提高。 关键词：超滤设备；有限元分析；寿命估测：静力分析 【Abstract】A3D-finiteelementmodelofSFPuhrafiherisdevelopedbyANSYS．Staticanalysisare pe~rmed．StressanddisplacementdistributionofthestructureareinvestigatedA．ndbythecurvediagram ofstressindensity—servicelifeforCPVCtube，theservicef ofSFPultrafiherisinvestigated，about1000 hours．Somesuggestionstoelongatetheservice ofSFPultra．[~lterareputforwrad． Keywords：Ultrafilter；Finiteelementanalysis；Lifeexpectancyestimates；Staticanalysis 中图分类号：TH16 文献标识码：A 1前言 最高压力为O．8Mpa；_T~作温度为4O℃。该装置主体结构和尺寸大致 为：内简体外径245mm，内径225mm；内封头为反球形封头，内径为 超滤 (Uhrafihration)技术为压力驱动的膜分离技术，它利用 多孔材料的拦截能力，将颗粒物质从流体及溶解组份中分离出 440mm，外径为480mm；抱箍为壁厚 2．5mm的不锈钢圈。 来。超滤的工程应用领域主要有饮用水设备、反渗透预处理、工业 3有限元模型 废水及市政污水回用、海水过滤等。目前，越来越多的超滤装置已 对于超滤设备泄漏是最关