高溫條件下服役的螺栓法蘭接頭保溫處理后的密封性能變化、節(jié)能效率等是決定法蘭接頭是否應(yīng)保溫處理的關(guān)鍵因素。針對上述問題,本文首先以WN100-100RF法蘭為對象搭建了最高溫度可達(dá)500℃的螺栓法蘭系統(tǒng)高溫實驗裝置,并進(jìn)行了未保溫處理法蘭接頭在無風(fēng)、風(fēng)速為3m/s條件以及保溫處理后接頭在無風(fēng)條件下分別進(jìn)行了目標(biāo)溫度為200℃、300℃、400℃時的溫度場分布實驗與節(jié)能實驗。溫度場分布實驗結(jié)果表明在相同的目標(biāo)溫度條件下風(fēng)速3m/s的實驗條件增大了法蘭接頭的溫度梯度,而保溫處理后法蘭接頭整體溫度均接近目標(biāo)溫度。節(jié)能實驗結(jié)果表明風(fēng)速3m/s的實驗條件下實驗過程中消耗電能最多,而保溫處理后接頭的節(jié)能效率可達(dá)32.7%。其次在考慮了法蘭接頭空氣層對溫度場分布影響的前提下依據(jù)實驗條件建立螺栓法蘭連接系統(tǒng)的有限元模型,并進(jìn)行了不同實驗條件下的穩(wěn)態(tài)熱分析與熱損失分析。分析結(jié)果表明螺栓法蘭連接系統(tǒng)的溫度場分布均關(guān)于墊片對稱性,且溫度由內(nèi)向外逐漸降低。各點實測溫度與模擬溫度的平均誤差與最大誤差分別為7.55%與14.76%,在誤差允許范圍內(nèi),驗證了模擬的可靠性,為之后進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析奠定了基礎(chǔ)。然后對法... 

【文章來源】：武漢工程大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

高溫管法蘭泄漏失效實物圖

武漢工程大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2 管道法蘭密封模型管道與上下法蘭相連，作為螺栓法蘭連接系統(tǒng)的連接和支撐部位，需要有足夠的強(qiáng)度和剛度來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。螺栓需要足夠的強(qiáng)度承受壓緊載荷以及外載荷，并通過壓緊力壓縮墊片使墊片獲得足夠的預(yù)緊應(yīng)力。墊片材料在受法蘭壓縮后發(fā)生變形以填塞密封面。另外墊片具有回彈性，在服役條件下，墊片的回彈性能可以補(bǔ)償由于內(nèi)部介質(zhì)壓力﹑溫度或外載荷等造成的法蘭密封面與墊片的分離量，并保持足夠的殘余墊片應(yīng)力達(dá)到密封效果[13-14]。由于整個連接系統(tǒng)中，螺栓﹑墊片、內(nèi)壓及溫度場分布不均勻所產(chǎn)生的熱應(yīng)力等都會對法蘭產(chǎn)生作用力，因此法蘭工作的受力情況較為復(fù)雜；它除了要滿足相應(yīng)的強(qiáng)度要求外

第 2 章 高溫法蘭連接系統(tǒng)溫度場實驗研究13圖2-1 實驗方案示意圖2.3 實驗裝置及實驗過程2.3.1 實驗裝置螺栓法蘭連接系統(tǒng)高溫實驗裝置由一對WN100-100RF帶頸對焊突面管法蘭組成，法蘭材料為304（0Cr18Ni9），法蘭與管道連接的腔體內(nèi)設(shè)置有厚度為12mm材料為0Cr18Ni9的擋板；管道外包覆的石棉保溫層厚度為70mm；法蘭接頭內(nèi)設(shè)置有用于加熱的電阻絲，并用電能表實時監(jiān)測實驗時的電能消耗，在法蘭接頭的內(nèi)壁管道上安裝有熱電偶以實時監(jiān)測接頭內(nèi)壁溫度，熱電偶與加熱電阻通過導(dǎo)線和控制儀表相接。實驗時可通過儀表設(shè)置實驗的目標(biāo)溫度，且儀表可顯示接頭內(nèi)壁熱電偶測得的實時溫度；實驗過程中利用手持式紅外線測溫儀對螺栓法蘭連接系統(tǒng)的法蘭接頭及管道外壁溫度進(jìn)行測量，手持式紅外線測溫儀可對被測量物體在鏡頭測量區(qū)域內(nèi)進(jìn)行紅外線成像并顯示該區(qū)域的整體平均溫度與最高溫度

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2932119