減壓填料塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)失效分析研究.pdf

1、本文對減壓填料塔的內(nèi)流場及內(nèi)部結(jié)構(gòu)誘發(fā)振動進(jìn)行了分析,研究了減壓填料塔內(nèi)部流體的流動特點,以及流體誘發(fā)填料結(jié)構(gòu)振動對填料的結(jié)構(gòu)破壞的影響。結(jié)合減壓填料塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理,對填料結(jié)構(gòu)和用于支撐規(guī)整填料的柵板進(jìn)行簡化,得到進(jìn)行減壓填料塔內(nèi)部流場分析的結(jié)構(gòu)模型,通過數(shù)學(xué)模型的選擇以及邊界條件的設(shè)置,求得減壓填料塔內(nèi)的流場分布情況。通過理論推導(dǎo),得到流體誘發(fā)振動產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)位移均方根響應(yīng)函數(shù)。結(jié)合該函數(shù)的特點以及對比分析,得到了影響該函數(shù)的

2、因素。在材料應(yīng)力腐蝕疲勞研究的基礎(chǔ)之上,通過經(jīng)驗公式的推導(dǎo)和求解,得出影響填料結(jié)構(gòu)應(yīng)力腐蝕疲勞壽命的兇素,從而為延長填料結(jié)構(gòu)的使用壽命提出了建議和改進(jìn)方向。
　　 研究表明:由于液相流體在填料表面形成一層很薄的液膜,使得氣相流體在填料表面的分布幾乎為零;規(guī)整填料導(dǎo)致氣相流體在填料內(nèi)的體積分布和速度分布具有一定的規(guī)律性,但是由于填料結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,這種規(guī)律性沒有顯示出對稱性。氣相流體由于入口效應(yīng)的存在,氣相流體在進(jìn)入填料底部或柵板底

3、部時具有較高的湍動能損失。
　　 由于減壓填料塔內(nèi)部的工作介質(zhì)在常溫下即具有一定的腐蝕性,同時減壓填料塔內(nèi)部的工作溫度在一個很高的范圍內(nèi)進(jìn)行較小的波動,這就導(dǎo)致介質(zhì)對填料塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的腐蝕性能得到了顯著的提升。由于填料塔內(nèi)氣相流體的流動誘發(fā)填料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生一定頻率的振動,同時結(jié)構(gòu)上還存在一定數(shù)值的應(yīng)力,致使在填料內(nèi)部結(jié)構(gòu)上存在循環(huán)應(yīng)力的作用。在腐蝕和循環(huán)應(yīng)力載荷的雙重作用下,填料塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生應(yīng)力腐蝕疲勞,在結(jié)構(gòu)表面形成的裂紋逐漸