裙座與封頭熱箱的熱結構耦合分析
發布于：12-25
關于裙座與下封頭熱箱的熱結構耦合分析以及疲勞分析，很多朋友一直感到困惑，有的問塔釜內的傳熱怎么計算，熱箱怎么計算，其它的邊界條件該怎么設置，今天老梁花了幾個小時的時間，把這個曾經的案例弄出來分享給大家。
一：隔氣圈的設置
根據SH/T3098-2011石油化工塔器設計規范，7.3.8的規定，當塔器或塔釜的設計溫度等于或大于350攝氏度時，應在裙座筒體上部，靠近封頭處設置隔氣圈，隔氣圈的位置和形式詳細見標準7.3.8.2。
隔氣圈的設置，與裙座和封頭組合成熱箱，對緩沖熱應力的分布，避免熱應力梯度過大有很大的幫助，特別是存在熱應力疲勞的工況，更應該增加隔氣圈。本例以直徑2000mm的塔器為例，封頭壁厚10mm,內部介質操作溫度400攝氏度，隔氣圈的設置按照SH/T3098-2011標準來進行，保溫層厚度80mm,材料為硅酸鋁。環境溫度20攝氏度，內部介質對流傳熱系數1000W/m2℃，空氣對流傳熱系數12W/m2℃，不同溫度下的彈性模量，導熱系數，熱膨脹系數，本文程序默認，真正計算時請查找材料真實的數據。
保溫和隔氣圈
二：熱箱的熱結構耦合分析
邊界條件：塔釜內進行對流傳熱，保溫外空氣對流傳熱，裙座裸露金屬與空氣對流傳熱，裙座內與裙座外的環境溫度等同，不進行細分。其它邊界絕熱。在操作壓力和邊界條件完全相同的情況下，查看有輻射和無輻射的計算結果：
1.不考慮熱輻射的工況：熱結構耦合分析結果：
熱應力分析：
熱結構耦合分析：
2.考慮熱輻射的工況：熱結構耦合分析結果：
熱應力分析：