新型高壓容器頂蓋密封結(jié)構(gòu)分析研究.pdf

1、本文分析研究一種新型壓力容器頂蓋密封裝置，該裝置是由D形螺栓，項(xiàng)蓋，端部法蘭和密封元件等組成，其中密封元件可以是C形環(huán)、B形環(huán)和O形環(huán)等。該種新型高壓密封裝置具有重量輕、裝拆方便、密封可靠、結(jié)構(gòu)部件制造方便和適用范圍廣等特點(diǎn)。 本文介紹了各種密封元件在該新型高壓容器頂蓋密封裝置中的應(yīng)用。描述了該種新型高壓容器頂蓋密封裝置各組成元件的受載情況，介紹了針對這種新型裝置的理論設(shè)計公式和理論強(qiáng)度校核公式。并利用理論公式設(shè)計和計算了內(nèi)徑分

2、別為φ700mm，φ1000mm，φ1500mm三套裝置，計算出了強(qiáng)度校核數(shù)值，分別利用有限元軟件ansys建立了基于徑向C形環(huán)三種尺寸的三維有限元模型，與以往數(shù)值模擬法蘭螺栓連接結(jié)構(gòu)不考慮螺栓螺紋有所不同，本文的三維有限元模型考慮了D形螺栓與端部法蘭和項(xiàng)蓋的螺紋接觸，可以有效的計算D形螺栓，端部法蘭和頂蓋的強(qiáng)度，并得到螺牙部位的應(yīng)力分布情況。同時，可直觀的看出各組成部件的變形以及各組件位移情況。另外，通過單獨(dú)模擬C形環(huán)密封元件在預(yù)緊及

3、加壓時的回彈性能，從而驗(yàn)證密封元件的密封性能。 此外，本文還建立了D形螺栓的切面平行于筒體徑向的連接情況的三維有限元模型，經(jīng)過計算得到頂蓋，端部法蘭，以及D形螺栓的各應(yīng)力分布結(jié)果。發(fā)現(xiàn)該種連接情況會使頂蓋螺栓孔間的凸緣受力較為集中，因此，采用該連接方式需對凸緣強(qiáng)度單獨(dú)進(jìn)行校核。針對D形螺栓切面與筒體徑向平行的連接方式，詳細(xì)計算了端部法蘭，頂蓋，D形螺栓的強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)有限元模型計算得到的危險界面與理論公式推導(dǎo)得到的危險界面位置基本一