预水解硫酸盐法制浆用蒸煮锅设计小结.pdf

《预水解硫酸盐法制浆用蒸煮锅设计小结.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第6期2011年12月化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications‘85’预水解硫酸盐法制浆用蒸煮锅设计小结李清1，陈吉圣2[1．大连市化工设计院有限公司，辽宁大连116023；2．林德工程(大连)有限公司，辽宁大连116100]摘要：通过对110m3预水解硫酸盐法制浆用蒸煮锅在设计过程中所遇到的几个共性问题的探讨，从一个侧面给出解决这些问题的办法，以引起设计人员在设计蒸煮锅时的注意。关键词：蒸煮锅；设计；应力分析中圈分类号：TQ053．2文献标志码：B文章编号：1003—6490(20

2、11)06一0085一02DesignofCookingPotinPre_HydrolysisWaytoMakingPulpLjQi7291，CHEN，i—s^P扎g2[1．DalianChemicalDesignInstituteCo．，Ltd．，DalianLiaoning116023，China；2．Linde‘Engineering(dalian)Co．，Ltd．，DalianLiaoning116100，China]Abstract：Throughdiscussingthecommonproblemswhichapperesdur

3、ingthedesignofcookingpotinthepre—hydrolysiswaytomakingpulp，Fromoneside，providesomesolutionstosolvetheproblems，andcaUthecookingpotdesigners’attentionduringthedesign．Keywords：cookingpot；design；stressanalysisO引言在化工、化纤、医药、造纸等行业中，蒸煮锅的使用已极为普遍，而且其型式也是纷繁复杂、多种多样的，尽管如此，这些蒸煮锅设备又有许多共性

4、之处，比如：需要经常地开车、停车，需要频繁的升压、降压等。前一个时期，大连市化工设计院有限公司为南方某化纤企业设计了一台110m3蒸煮锅(如图1所示)，该设备所要求的操作工况较为复杂，可谓是蒸煮锅系列设备中的一个典型例子。现从这台110m3蒸煮锅的生产操作过程，设计过程中需要着重考虑的问题及解决办法等方面作一阐述，期望对压力容器设计人员在有关蒸煮锅的设计过程中遇到类似问题时，能有所借鉴和帮助。1预水解硫酸盐法制浆用110m3蒸煮锅的生产过程(1)原料竹片、木片、芦苇片等(2)加水量一般是所装原料量(绝于状态)的4倍左右(3)酸性蒸煮升温情况

5、见表l，pH值一3～4(4)碱性蒸煮升温情况见表2，pH值一12～14(5)最高工作压力1．oMPa，最高工作温度184℃(6)总周期自装料至喷放浆结束，<16h(7)，使用寿命15a圈1蒸煮锅结构示意收稿日期：2011一07一05作者简介：李清(1965一)，男，辽宁大连人，工程师，主要从事压力容器设计、校对、审核工作。·86化工设计通讯表1酸性蒸煮升温情况／2设计过程中需要着重考虑的问题及解决办法(1)选材一方面，从介质方面来考虑，本设备内的介质，除了竹片、木片等物料之外，浆液中还含有一定量的强酸或强碱，这就要求在设计过程中要考虑材料的

6、耐腐蚀性的问题；另一方面，从经济性方面考虑，如果整个壳体材料均选择奥氏体不锈钢，则该设备的整体造价就会高很多，从而加重了企业的负担。经过综合考量，同时也考虑到在用材料的成熟的使用经验，本蒸煮锅的主体材质选用复合材料S31603+Q345R，基材为Q345R，复层材料为S31603；其他与设备内介质接触的部位，如各种接管、法兰等材料，均选用022Crl7NillM02；支腿等选用碳素钢。(2)疲劳分析①本设备的设计压力P一1．1MPa，设计温度T一200℃。据表1、表2的操作工况，加卸载循环压力范围为o～o．7MPa，包括启动、停车在内的预计

7、循环次数为43800次(按15a寿命)。由于本设备在运行中需要频繁的开车、停车，并且还要经受较大的温度和压力波动，壳体材料在这种交变载荷的作用下，可能没有明显的塑性形变就会发生脆性断裂。据JB4732—95《钢制压力容器——分析设计标准》中第3．10．2条进行判定，由于本设备所承受的压力波动范围超过设计压力20％的工作压力预计循环次数与第37卷包括启动与停车在内的全范围压力循环的预计循环次数总和超过1Ooo次，不满足可免做疲劳分析的条件，因此要对本设备进行疲劳分析。②应用ANSYS应力分析软件进行有限元应力分析，按JB4732—95《钢制压

8、力容器——分析设计标准》中的规定进行疲劳分析校核。考虑到本设备载荷分布及结构的对称性，对设备中出现最高压力的部位进行有限元分析。通过建模，即建立二维轴对称结构静力分析模型，对模型