減壓填料塔內部結構失效分析研究.pdf

1、本文對減壓填料塔的內流場及內部結構誘發(fā)振動進行了分析,研究了減壓填料塔內部流體的流動特點,以及流體誘發(fā)填料結構振動對填料的結構破壞的影響。結合減壓填料塔的內部結構及其工作原理,對填料結構和用于支撐規(guī)整填料的柵板進行簡化,得到進行減壓填料塔內部流場分析的結構模型,通過數(shù)學模型的選擇以及邊界條件的設置,求得減壓填料塔內的流場分布情況。通過理論推導,得到流體誘發(fā)振動產生的結構位移均方根響應函數(shù)。結合該函數(shù)的特點以及對比分析,得到了影響該函數(shù)的

2、因素。在材料應力腐蝕疲勞研究的基礎之上,通過經驗公式的推導和求解,得出影響填料結構應力腐蝕疲勞壽命的兇素,從而為延長填料結構的使用壽命提出了建議和改進方向。
　　 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)整填料導致氣相流體在填料內的體積分布和速度分布具有一定的規(guī)律性,但是由于填料結構比較復雜,這種規(guī)律性沒有顯示出對稱性。氣相流體由于入口效應的存在,氣相流體在進入填料底部或柵板底

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