陶砖衬里高压闪蒸槽有限元应力分析开题报告

全文总字数：4308字

1. 研究目的与意义（文献综述）

闪蒸技术发展至今，得到了国内外各领域学者的广泛关注和研究。闪蒸具有速度快，耗能低，气液分离效果好等优点。在海水淡化，余热发电等领域得到了充分应用。如何提高闪蒸效率和以及工程应用更高效和更经济成了国内外学者的研究话题。

日本学者o.miyatake等首先对池水闪蒸特性进行了研究，指出闪蒸的进行分为快速沸腾和表面蒸发两个阶段，并提出了不平衡温差netd和不平衡分数nef。d.saury等研究了池水闪蒸中热水初始温度、闪蒸室压力等因素对闪蒸蒸汽量的影响，d.saury等人通过研究发现：当闪蒸室压力一定时，热水初始温度越高，热水过热度越大，闪蒸越强烈，闪蒸蒸汽量越大，闪蒸效率越高。在循环闪蒸研究方面，o.miyatake等提出了喷射循环闪蒸的方法，发现喷射循环闪蒸比池水闪蒸效果要好。张伟等分析了热水过热度、闪蒸室压力，热水流量以及闪蒸室液位高度对闪蒸不平衡分数nef的影响，试验结果表明：其他条件不变时，闪蒸不平衡分数nef随着热水过热度的增加先迅速减小，然后缓慢降低，随着闪蒸室压力的升高而降低，随着循环热水流量的增加而降低，随着闪蒸室液位高度的升高而升高。严俊杰等在现有的多级闪蒸海水淡化装置的基础上，提出一种改进版的多级闪蒸海水淡化装置，改良后的多级闪蒸海水淡化装置可以有效地提高造水比和降低海水对其内部的腐蚀。随着闪蒸技术的进一步发展，必定会为人类社会做出巨大贡献。

砖板衬里作为一种古老的防腐蚀技术，其优点 众所周知。其在化工、有色冶金等工业设备中主要用于受高温、压力、磨损以及腐蚀严重的场合，或无法采用其他防腐蚀方法的腐蚀环境，或从经济性考虑替代昂贵的耐腐蚀金属材料。然而砖板衬里设备是由钢壳、隔离层、胶泥及板砖等几种材料组成的复合结构，由于这些材料的物理、机械性能相差较大，如膨胀系数、导热系数、强度等有较大差别，在压力和温度载荷共同作用下，不同材料表现出的应力、 应变状态也不相同。砖板和胶泥材料的抗压强度较高，而抗拉强度相对较低，如果砖板衬里层承受的拉应力大于砖板或胶泥的抗拉强度，砖板衬里层将会产生脱层、开裂、脱落和塌方等破坏现象，最后导致衬里设备的失效。因此在进行砖板衬里设备设计时,进行应力分析，找出砖板和泥胶在压力、温度以及组合工况下的应力分布规律，再通过结构和材料的调整等手段，降低砖板衬里层承受的拉应力，提高砖板衬里的安全性。此过程是高温、受压砖板衬里设备设计的重要环节。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标：

本文利用有限元分析技术，模拟在三种工况下闪蒸槽所受的应力状态，与实际的的应力设计值作比较，为闪蒸槽的强度校核提供可靠依据，从而提出改进陶砖和胶泥危险区域受力状态的措施和方法，提高闪蒸槽工作的安全性。

2.2基本内容：

3. 研究计划与安排

1.第1-3周：查阅国内外文献，了解陶砖衬里高压闪蒸槽的研究现状；翻译英文文献，完成开题报告；

2.第4-5周： 学习与研究内容相关的理论知识，建立陶砖衬里高压闪蒸槽有限元分析模型；

3.第6-7周：分别考虑压力荷载、温度荷载以及压力温度组合荷载三种工况条件，完成陶砖衬里闪蒸槽的应力分析；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张诗光,晏石林,陈刚,张敏.陶砖衬里闪蒸罐有限元应力分析[j].腐蚀与防护,2010,31(12):973-977.

[2]易亮,向中凡.基于ansys的典型压力容器应力分析[j].企业技术开发,2012,31(02):84-85.

[3]蒋琎.基于ansys的压力容器强度分析[j].江苏科技信息,2015(10):47-48.

[4]唐海峰,黄勤,丁祎,孟忠良.基于ansys的压力容器应力分析[j].制造业自动化,2013,35(08):1-2 5.