| Название проекта: |
Оптимизация конструкции компенсационной опоры установки каталитического крекинга (2010 г.) |
| Категория: | Оптимизация
|
| Ключевые слова: |
Рессора, Среднее Мембранное Напряжение, Напряжение изгиба, Оптимальная Конфигурация |
| Программное обеспечение: |
SIMULIA/ABAQUS, modeFRONTIER |
| Год: |
2010 |
В нефтехимической промышленности каталитический крекинг является одним из важнейших шагов в процессе расщепления больших молекул углеводорода на меньшие, более полезные компоненты для бензина и топлива для реактивных двигателей.
Установка каталитического крекинга состоит из реактора и регенератора, соединенных между собой трубопроводом. Рессоры необходимы для уменьшения перегрузок, действующих на штуцера.
Вся конструкция имеет 9 рессор, каждая из которых стоит из подвеса, цилиндра с отверстиями и прокладки между стеной и цилиндром.
Целью оптимизации было минимизировать массу наиболее загруженной рессоры изменением нескольких параметров цилиндра, подвеса и прокладки.
По ГОСТу прочность этой конструкции должна быть оценена по двум критериям:
1. Максимальное значение среднего мембранного напряжения (σm) должно быть менее 162 МПа;
2. Максимальное значение среднего мембранного напряжения, сложенного с напряжением изгиба (σm+σb), должно быть менее 211 МПа.
Поэтому интенсивности напряжений в области нагружения не рассматривались. Напряжения σm и σb были рассчитаны методом линеаризации напряжения по толщине, которая была выполнена для областей с наибольшей интенсивностью напряжений.
Чтобы удовлетворить требованиям к общей площади отверстий, начальная модель для проверки была выбрана методом CSP (удовлетворения граничным условиям). Для оптимизации был применен алгоритм MOGA-II.
Масса рессоры новой конфигурации в 2,9 раза меньше, чем масса рессоры начальной конфигурации (рис. 1).
.jpg)
Рисунок 1. Начальная и оптимальная конфигурации
Сравнение распределения напряжений в начальной и оптимальной конфигурациях показывает, что оптимальная рессора гораздо ближе к равнопрочной конструкции (рис. 2) и у нее меньше областей напряжений низкой интенсивности.
Рисунок 2. Интенсивность напряжений в начальной и оптимальной конфигурациях
Детальный анализ показывает, что толщина, длина цилиндра и размер прокладки оказывают наибольшее влияние на массу (рис. 3).
Рисунок 3. Значение каждой переменной на всю модель Количество прочтений: 1330
Другие материалы на тему:
Добавить комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставить комментарий.
Вход / Регистрация нового пользователя [ Назад ] [ Все проекты ]
| 
