当前位置: 首页 » 技术文档 » 大型双锥密封过程飞线性数值分析

技术文档

大型双锥密封过程飞线性数值分析

发布时间:2013-04-10

使用大型的单元设备与小型的相比,在制造成本、占地面积、管线阀门和设备维护管理等诸多方面,均有明显的经济效益。近年来,石油化工企业规模不断向大型化方向发展成了世界石油化工发展的一个必然趋势,为引首先要实现装备的大型化,在化式工业中,很多的反应过程都是在液相或气相中并且在高温高压条件下进行的,其连接系统都存在一个流体的密封问题。设备的密封性能若不能保证而工作介质泄露,引起物质的流失和能量的损耗,造成环境的污染,生产不能正常运行,甚至危机人体健康和生命安全。因此,大型高压装备的密封问题已成为一项亟需解决的关键技术。

双锥密封是一种保留了主螺栓但属于有径向自紧作用的半自紧式密封结构。在预紧状况,拧紧主螺栓使衬于双锥环两锥面上的软金属垫片和端盖、筒体端部上的锥面相接触并压紧,导致两锥面上的软金属垫片达到足够的预紧密封比压;内压升高时,双锥面由于在预紧时的径向压缩产生回弹力减小,但内压作用下的自紧力增加,使两锥面上的比压值进一步增大,双锥密封结构由于其良好的综合密封性能在高压容器密封结构中占有主导地位,目前GB 150-1998《钢制压力容器》的使用范围为(容器内径在400~2000mm)双锥密封结构密封机理的研究和建立相应的设计方法对工程应用具有重要的指导意义。

 该装置是由顶盖、底座以及分别与顶盖、底座配合安装的上、下模版、试验双锥环等零件由螺栓连接而成。高压介质有装置中间的压力导管入,环内壁电测导线有引线管导出,环外壁与螺栓上的电测线从顶盖与底座间的间隙引出。为了减少计算工作量,考虑试验装置是周期对称结构取1/24结构建立有限元模型,包括了两对称面间的螺栓、螺母、双锥环、顶盖和底座。本模型采用四种类型:SOLID45结构实体单元、CONTACT174接触面单元、TARGE170目标面单元和PRETS179预紧单元。采用映射网格划分和扫略网格划分相结合的方式对实体模型进行网格化,对需要进行重点考察的双锥环和与其接触的局部区域做网格加密处理。