提升管出口SVQS自然旋风长度的数值模拟

采用RNG k-ε湍流模型对一套φ600 mm×4150 mm的SVQS旋流快分装置的气相流场及自然旋风长度进行了模拟研究。结果表明,SVQS旋风尾涡的截面位置与隔流筒下端面最大切向速度衰减达88%时的截面位置相吻合,并据此定义了SVQS的自然旋风长度。基于SVQS旋流快分切向速度的分布规律发现,SVQS的自然旋风长度随喷口气速的增加和汽提气速的减小而逐渐增大。参照旋风分离器自然旋风长度的计算方法,基于SVQS旋流快分的结构特点及模拟计算结果,提出了提升管出口SVQS旋流快分自然旋风长度的计算关系式。     

带隔流筒旋流快分系统新型工业催化裂化沉降器内气相流场的数值模拟

采用RNG k-e湍流模型模拟带隔流筒旋流快分系统工业催化裂化沉降器内的气相流场,基于沉降器内气相流场的分析,考察了压力平衡管截面尺寸及封闭罩直径对封闭罩内外气量分配的影响. 结果表明,进入封闭罩外的汽提油气量随平衡管截面边长增加而增大,随封闭罩直径增加而减小. 封闭罩阻止了分离系统内油气进入沉降器中. 压力平衡管通过抽吸作用将封闭罩外的汽提油气快速引出沉降器,使封闭罩外的汽提油气在沉降器内的总停留时间降至13 s以下. 平衡管截面边长小于310 mm时,汽提气的引出分为两路;平衡管截面边长大于310 mm时,汽提气全部进入封闭罩外部,且分离系统内的少量油气向下流出分离系统至沉降器内. 封闭罩直径为3.8 m时,99%以上的油气都进入封闭罩外部.     

新型高压容器螺纹锁紧密封结构疲劳分析

基于ANSYS WORKBENCH工作平台,采用数值计算方法建立了新型高压容器螺纹锁紧密封结构的有限元模型,并对其静强度和疲劳强度进行分析计算,得到了螺纹锁紧密封结构的应力分布情况。螺纹锁紧密封结构二维和三维有限元模型的应力计算结果表明,随着网格密度的增大,采用二维有限元模型时,峰值应力会急剧增大并出现应力奇异性,而采用三维有限元模型时,螺纹啮合处的峰值应力则趋同,说明采用三维有限元模型有更好的计算稳定性。对设计工况、操作工况、液压试验工况和测试试验工况下的螺纹锁紧密封结构进行了应力分析,结果表明,在设计工况下,螺纹锁紧密封结构的峰值应力最大值出现在容器器壁与螺纹锁紧环的螺纹啮合位置,而密封端盖处的峰值应力是螺纹锁紧密封结构中最小的,通过疲劳分析可知,螺纹锁紧密封结构疲劳强度满足相关要求。     

带中心调节管全废锅热交换器挠性管板分析设计

基于ANSYS WORKBENCH工作平台,采用分析设计的计算方法建立了带中心调节管的全废锅热交换器的有限元模型,并对其进行了稳态传热和静强度分析,得到了全尺寸的带中心调节管的全废锅热交换器的温度和应力强度分布场。计算结果表明,在高温工况下,耐火衬里、陶瓷套管和陶瓷纤维纸的防烫结构可以有效地保护好金属管板;即使在中心调节管完全失效的情况下,通过采用合理的分析计算方法和换热管布置形式,也能够有效地保证热交换器的安全;考虑传热影响工况下的管板应力强度要远高于不考虑传热影响的管板应力强度;当中心调节管完全失去作用而仅靠换热管进行工作时,热端管板会出现一个高温的温度环,而管板中心调节管位置以及布管区边缘位置则温度较低;由于中心调节管完全失效,冷端管板会在中心调节管的位置出现局部超温现象。