現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，以及環(huán)保意識的提高，對高壓容器及設(shè)備的密封提出了越來越高的要求。螺栓-法蘭連接是壓力容器和管道最常用的密封連接形式，國外對螺栓-法蘭連接的研究成為一個(gè)長盛不衰的課題，這種研究對于建立新的設(shè)計(jì)規(guī)范尤為重要。 高壓密封裝置的密封性能和強(qiáng)度可靠性，對高壓容器的使用效果和安全生產(chǎn)有很大影響，是衡量一臺高壓容器設(shè)計(jì)成功與否的標(biāo)志之一。因此，高壓密封裝置的設(shè)計(jì)是高壓容器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過對現(xiàn)有高壓密封結(jié)構(gòu)的研究和比較發(fā)現(xiàn)，與一般大螺栓（如雙錐密封）、卡箍等連接結(jié)構(gòu)相比，將壓力容器頂蓋置于容器端部法蘭內(nèi)部，并在二者之間采用抗剪螺栓連接的密封結(jié)構(gòu)最緊湊、重量最輕。 間歇生產(chǎn)工作過程的特點(diǎn)是需要經(jīng)常對密封裝置進(jìn)行裝拆。D形軸向抗剪螺栓連接技術(shù)是一種新型的高壓快開連接技術(shù)。D形軸向抗剪螺栓是沿螺栓軸向?qū)⒁粋?cè)削平約1／4圈螺紋周長，其橫截面呈現(xiàn)“D”形而得名；D形螺栓均布置于頂蓋和法蘭環(huán)隙內(nèi)，連接方式有兩種，一種是D形螺栓固定于含有與之相配的3／4圈螺紋的端部法蘭上，另一種是D形螺栓固定于含有與之相配的3／4圈螺紋的頂蓋上... 

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 螺栓法蘭連接及其規(guī)范
        1.1.1 過程設(shè)備的密封問題
        1.1.2 螺栓法蘭連接的研究
        1.1.3 螺栓法蘭連接規(guī)范的進(jìn)展
            1.1.3.1 美國壓力容器規(guī)范ASME
            1.1.3.2 德國DIN 2505
            1.1.3.3 歐盟標(biāo)準(zhǔn) EN1591
    1.2 國內(nèi)外高壓密封結(jié)構(gòu)的研究
        1.2.1 高壓密封的特點(diǎn)
        1.2.2 高壓密封裝置的結(jié)構(gòu)型式
        1.2.3 高壓密封技術(shù)的進(jìn)展
    1.3 高壓快開密封連接結(jié)構(gòu)的進(jìn)展
    1.4 本文研究的目的和意義
    1.5 本文研究內(nèi)容
第二章 基于D形螺栓的新型高壓快開密封裝置
    2.1 新型高壓快開承壓結(jié)構(gòu)
    2.2 各種密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        2.2.1 C形環(huán)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
            2.2.1.1 徑向C形環(huán)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
            2.2.1.2 軸向C形環(huán)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 O形環(huán)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.3 卡扎里式密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.4 B形環(huán)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 與傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)的比較
    2.4 新型高壓密封連接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
    2.5 小結(jié)
第三章 新型高壓快開承壓結(jié)構(gòu)的有限元分析
    3.1 ANSYS有限元分析程序及其在高壓密封中的應(yīng)用
        3.1.1 ANSYS有限元分析程序
        3.1.2 ANSYS在高壓密封中的應(yīng)用
    3.2 高壓快開承壓結(jié)構(gòu)的三維有限元模型
        3.2.1 幾何模型
        3.2.2 單元選擇和網(wǎng)格劃分
        3.2.3 材料性質(zhì)
        3.2.4 約束條件與加載
    3.3 有限元分析結(jié)果與討論
        3.3.1 頂蓋的應(yīng)力分量分布
        3.3.2 D形螺栓的應(yīng)力分量分布
        3.3.3 端部法蘭的應(yīng)力分量分布
    3.4 D形螺栓旋轉(zhuǎn)180°后的有限元結(jié)果
    3.5 小結(jié)
第四章 新型高壓快開密封連接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)
    4.1 力學(xué)模型
    4.2 強(qiáng)度設(shè)計(jì)
        4.2.1 D形螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)
        4.2.2 端部法蘭的強(qiáng)度設(shè)計(jì)
        4.2.3 平頂蓋的設(shè)計(jì)
    4.3 小結(jié)
第五章 新型高壓快開密封連接結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)
    5.1 試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
        5.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
        5.1.2 設(shè)計(jì)過程
            5.1.2.1 筒體及底封頭的設(shè)計(jì)
            5.1.2.2 平頂蓋的設(shè)計(jì)
            5.1.2.3 D形螺栓的設(shè)計(jì)
            5.1.2.4 筒體端部的設(shè)計(jì)
    5.2 應(yīng)變電測法基本原理
    5.3 電阻應(yīng)變片的粘貼和防護(hù)
        5.3.1 粘結(jié)劑的選用
        5.3.2 粘貼和防護(hù)
    5.4 試驗(yàn)方案
        5.4.1 布片方案的確定
        5.4.2 試驗(yàn)過程
    5.5 數(shù)據(jù)處理
    5.6 試驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        5.6.1 試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.6.2 誤差分析
    5.7 試驗(yàn)裝置整體有限元分析及其與試驗(yàn)結(jié)果的比較
    5.8 小結(jié)
第六章 新型高壓快開密封連接結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用
    6.1 風(fēng)洞試驗(yàn)介紹
    6.2 風(fēng)洞試驗(yàn)裝置
    6.3 快開穩(wěn)定段試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
        6.3.1 材料選擇
        6.3.2 力學(xué)分析模型
        6.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算
    6.4 使用效果
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 本文的創(chuàng)新之處
    7.3 本課題的展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A D形螺栓沿軸向螺紋根部的應(yīng)力分量
附錄 B D形螺栓給定角度下，螺紋根部的應(yīng)力分量
附錄 C 筒體及端部法蘭外壁的軸向、環(huán)向應(yīng)變數(shù)據(jù)
附錄 D 頂蓋上表面的徑向、環(huán)向應(yīng)變數(shù)據(jù)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3712442