理论教育 基于壳体质量最小的压力容器优化设计

基于壳体质量最小的压力容器优化设计

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:压力容器已经普遍用于化学工业、石油工业、能源工业、轻工、食品、医药、交通运输等行业。用户在注重压力容器的安全可靠性和实用性的同时也考虑其价格。压力容器壳体质量在产品总质量中占有很大的比重,特别是大容积储罐、分离容器,其壳体质量在其总质量中所占比例高达90%以上。在压力容器产品中,又有相当大一部分,用户要求其必须具有一定的全容积,如各种储罐和压力槽,以及分离容器等,本节将就这部分容器的壳体尺寸进行优化。

基于壳体质量最小的压力容器优化设计

压力容器已经普遍用于化学工业、石油工业、能源工业、轻工、食品、医药、交通运输等行业。用户在注重压力容器的安全可靠性和实用性的同时也考虑其价格。压力容器产品的价格一般取决于产品的总质量。压力容器壳体质量在产品总质量中占有很大的比重,特别是大容积储罐、分离容器,其壳体质量在其总质量中所占比例高达90%以上。如果在保证其他要求的情况下,降低壳体质量便能有效地减少设备总质量,从而达到节能降耗、降低成本和价格的目的。在压力容器产品中,又有相当大一部分,用户要求其必须具有一定的全容积,如各种储罐和压力槽,以及分离容器等,本节将就这部分容器的壳体尺寸进行优化

在设计压力、设计温度、全容积、腐蚀裕量、焊缝系数等设计参数一定的条件下,选择壳体内径Di和壳体筒体长度L(包括封头直边)作为设计变量,选择需要优化的内径Di的上下限和步长,按照GB150—1998《钢制压力容器》有关规定确定壳体壁厚,得到壳体质量的表达式,并以此作为目标函数,由于压力容器的使用往往还要考虑安装现场和安装位置空间的大小,以及其他有关规定的限制,故采用排序的方法,编制了优化压力容器壳体尺寸的通用程序,将壳体尺寸按照质量从小到大的顺序排列起来,便于根据具体情况择优选用。(www.daowen.com)

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