ANSYS應用實例——高參數閘閥閥體強度應力分析

2013-08-01  by:廣州Ansys中心  來源:仿真在線

ANSYS應用實例——高參數閘閥閥體強度應力分析

項目名稱: 高參數閘閥閥體強度應力分析
用戶單位: 哈爾濱哈鍋閥門股份有限公司
所在行業(yè) :石化容器

效率高是超臨界鍋爐的突出特點,常規(guī)超臨界機組比亞臨界機組高2%左右,相應于減少煤耗5%左右,這就大大提高了電廠的經濟效益,而且污染物的排放也大幅度減少,所以從環(huán)保角度看,超臨界機組也具有十分突出的優(yōu)點。另外,從國外超臨界機組的運行來看,超臨界的運行可靠性也得到大幅度提高,大容量超臨界鍋爐具有良好的啟動運行和調峰性能,能夠滿足電網負荷的調峰要求,并且在較大的負荷范圍30%~100%額定負荷內變壓運行。

效率高是超臨界鍋爐的突出特點,常規(guī)超臨界機組比亞臨界機組高2%左右,相應于減少煤耗5%左右,這就大大提高了電廠的經濟效益,而且污染物的排放也大幅度減少,所以從環(huán)保角度看,超臨界機組也具有十分突出的優(yōu)點。另外,從國外超臨界機組的運行來看,超臨界的運行可靠性也得到大幅度提高,大容量超臨界鍋爐具有良好的啟動運行和調峰性能,能夠滿足電網負荷的調峰要求,并且在較大的負荷范圍30%~100%額定負荷內變壓運行。

變負荷率比常規(guī)鍋爐高約10個百分點,當然超臨界機組相應位置的壓力和溫度更高,因而對于材料和工藝的要求也更高。對制造技術和生產設備也提出了更高的要求。根據我國目前電力工業(yè)的實際情況和國民經濟發(fā)展的需要,目前應以攻關關鍵技術、發(fā)展大型超臨界機組為重點來發(fā)展和加強發(fā)電裝備工業(yè)。其研究的主要研究內容也包括超臨界機組高參數閥門(DN250)的國產化工作,為國產600MW超臨界機組實現配套。

在對閥體零件的網格劃分中,選擇系統(tǒng)默認的Solid187和Surf154單元,根據零件的大小選擇適合的網格劃分密度,與介質接觸的內表面進行網格的進一步細化并確保在面上有規(guī)則的網格。網格劃分結果如圖2所示,網格劃分精度合理,滿足設計要求。

圖2.閥體網格劃分結果

根據閥體的受力情況分析,在閥體與介質接觸的內表面承受設計內壓42MPa,閥體出入口兩端固定,在剖開閥體的中截面上施加對稱約束載荷。閥體受力情況如圖3所示。

圖3.閥體受力情況

按照應力云圖顯示結果,在認為最危險的截面處選取穿過壁厚的應力評定線,然后將線彈性分析得到的評定線上的應力強度值分解,按照不同的原則進行評定。應力分析結果如圖4所示。

圖4.閥門零件的應力分析云圖

從應力云圖可知,在閥體入口管與閥體中腔交界處存在最大應力。經評定,在該處出現最大應力的原因是由于閥門入口管在該處與中腔相接,且形狀變化劇烈,同時內壁存在著尖角的原因所形成。根據應力分類原則判斷,此處應屬于峰值應力范疇。

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