2015年第5期（总第209期）
doi:10.3969/j.issn.1009 3230.2015.05.003
应用能源技术
高压氮分离器球形封头组件的应力分析
李召生”，李玉伟，曹丽琴
（1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司，哈尔滨150046；2.燕山大学，河北秦皇岛066004）
摘要：文中采用有限元分析的方法对高压氨分离器球形封头组件进行了应力分析，详细介绍了结构所承受的载荷及所施加的边界条件，并对计算结果进行了评定和总结分析。
关键词：氨分离器；有限元；应力分析；应力评定中图分类号：TH49
文献标志码：B文章编号：1009-3230(2015)05-0007-04
StressAnalysisforHighPressureAmmoniaSeparator
HemisphericalheadAssembly LI Zhao sheng', LI Yu wei, CAO Li qin
1.HarbinBoilerCompany Ltd.,Harbin,150046;2.YanshanUniversity,066044)
Abstract: The stress analysis for High Pressure Ammonia Separator Hemispherical head Assembly has been done by FEA. Detail boundary conditions and loads of the structure were introduced. The evaluation and analysis was done for calculation result.
Key words: ammonia separator; FEA; stress analysis; stress evaluation
0引言
高压氨分离器球形封头上焊有两个距离较近的接管，管端作用有管道载荷.接管与简体连接位置的局部应力计算因不满足通常使用的WRC297 要求而无法计算，为精确计算该组件的应力，确定合理的结构尺寸，需采用有限元分析的方法对该结构进行计算。
1结构及载荷说明
文中所要分析的结构简图如图1所示，所用材料及许用应力见表1，图1中的坐标系Z轴垂直纸面向外，有限元模型总体坐标系与本图一致。图中简体和封头内表面尺寸已减掉3mm腐蚀裕
收稿日期：20150321修订日期：20150408
作者简介：李召生（1982－），男，工程师，主要从事压力容
器的常规和分析设计工作。
万方数据
7
量和0.3mm钢板负偏差，接管内表面已减掉 3mm腐蚀裕量。工作压力14.553MPa，工作温度-4℃，设计压力17.0MPa，设计温度70℃。接管端部设计载荷P=351200N，T=162460N， Tc= 162 460 N,M, = 165 000 N · m,M.= 165 000 N·m，M,=165000N·m，载荷方向如图2所示。
表1
零件名称简体封头 NI接管 N2接管
2
材料及许用应力
厚度 8140 882 868.1 8101.1
材料 Q345R
16MnIV
模型及边界条件
许用应力MPa 174 181 178 174
有限元模型如图3所示，单元类型采用AN-
SYS10.0软件提供的4节点Solid45实体单元，总计划分36776个单元，46854个节点。载荷及边