基于ANSYS氨合成塔底部六通元件有限元分析.pdf

第 40卷 第 7期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．40 NO．7 2011年 7月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Ju1．201l 嘲 臼璺 基于ANSYS的氨合成塔底部六通元件有限元分析 周旭升 。马雯波 (湖南省特种设备检测 中心，湖南 长沙 410075) 摘 要 ：通过有限元分析软件 ANSYS对氨合成塔底部六通元件进行强度分析 ，得到其在高压下的应力 分布云图。通过对其危险截面的节点强度进行提取和应力线性化 ，获得该截面的强度值。结果表明，该型号氨 合成塔底部六通元件满足设计载荷下的强度要求。 关键词：六通 ；氨合成塔 ；ANSYS；有限元分析 中图分类号．TQ050．3 文献标识码 ：A 文章编号：1671—9905(2011)07—0045—03 氨合成塔是在高压 、高温下用来使氮气和氢 表 1 底部六通元件的相关设计参数 气发生催化反应以进行氨合成的设备 。氨合成塔 项 目 数据 底部连通装置是氨合成塔与其它设备连接的必 GB150—1998《钢制压力容器》 HG3129—1998 《整体多层夹紧式高压容 要承压元件 ，对整套氨合成系统的安全性和经济 设计规范 器 》 性有着极其重要的影响。以前对氨合成塔底部连 JB4732—1995((钢制压力容器一 分析设 通装置的研究大多以等效板壳理论为基础 ，即以 计标准》 工作压力／MPa ≤26 圆筒侧壁开孔强度校核公式来对底部连通装置 设计压力／MPa 26 进行强度校核[]。但当侧壁开孔个数超过两个且 最高工作温度／℃ 400 位置在要求联合补强的范围内时，此公式就不能 设计温度／℃ 400 适用 [3]．本文所提到的某型号氨合成塔底部六通 腐蚀余量Cdmm 3 元件即属此种情况 ．需要用有限元分析方法对其 工作介质 N2、H2、CH4、NH3、Ar 进行强度评定。 元件材料 1Cr5M0IV 本文应用 ANSYS有限元分析软件．对底部六 表 2 六通元件材料在计算温度下 (400~G)的力学性能 通元件进行有限元分析 ，结合 JB4732—1995《钢 项目 数据 制压力容器——分析设计标准》对所得到的分析 材料 lCr5M0Ⅳ 结果进行强度评定 4_，判断该结构的氨合成塔底 许用应力 (设计应力强度 )[ ]／MPa 190 部六通元件是否满足强度要求。