立式低温储罐的结构设计和强度分析
随着国民经济的不断发展，液化气体在各行各业特别是在农业、工业、科研、医疗等领域的应用越来越多。立式低温储罐是液化气体储存和运输的主要设备，随着液化气体储存规模的增大，立式低温储罐也越来越多样化，结构的安全性及合理性也越来越受到关注。本论文以几种形式立式低温储罐为对象，进行了强度、刚度及结构研究。
(1)就立式低温储罐的数值模拟，研究了一种基于实体建模和ANSYS Workbench的有限元分析方法，采用该方法可以更好地实现参数化分析，可以更容易的进行结构和模型修改，可以更方便的根据不同的载荷工况实施相应的边界约束。对多台实际立式低温储罐应力分析和强度校核表明，该方法精确可行。
(2)针对拉带结构的立式低温储罐，提出了一种减小热应力的拉带简单设计方法，同时采用有限元分析进行了验证，结果表明，所提出的设计方法精确合理，适合于液化气体储罐的工程设计。
(3)研究了一种可直接消除热应力的立式低温储罐结构，并对该结构进行了有限元分析，结果表明，由于消除了热应力，该结构达到了轻量化设计的效果。
(4)对两种支撑结构的立式低温液化气体储罐进行了分析和比较，结果发现，在多数工况下，裙座支撑式结构的强度和刚度优于支腿支撑式结构，但裙座支撑式结构本身相对耗材较多，成本较高，所以对于容量大的立式低温储罐，选择裙座支撑式结构较好，而中小型的储罐选择支腿支撑式结构较佳。
低温储罐;液化气体储存;结构设计;热应力;载荷强度;有限元模拟
北京化工大学
硕士
化工过程机械
戴凌汉
2013
中文
TQ053.2;TQ050.2
115
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）