环管反应器内液固两相流的数值模拟 被引量：17

1

作者 刘永兵 陈纪忠 阳永荣 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期790-796,共7页

为了对环管反应器内液固两相的流动形态进行研究,建立了以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型。在浆液流速远大于自由沉降速度的情况下,模拟了不同浆液入口速度时的环管反应器上升段压力降,同时对管道内液固两相流中的一些重要参... 为了对环管反应器内液固两相的流动形态进行研究,建立了以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型。在浆液流速远大于自由沉降速度的情况下,模拟了不同浆液入口速度时的环管反应器上升段压力降,同时对管道内液固两相流中的一些重要参数进行了数值研究:在入口液固两相体积分布均匀的情况下,环管反应器上升段、弯管段以及下降段液固两相体积分布和液固两相速度均不一样,在弯管段由于离心力存在而引起管道内二次流,使得固相颗粒甩向弯管的外侧壁,引起固相体积分数在弯管外侧壁明显增大,管道内固体颗粒相分布不均。在浆液速度v=3m·s-1时,液相和固相的速度有一定的速度差,随着入口速度增大,速度差变小;当浆液速度v=7m·s-1时,固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同,两者之间的滑移速度可以忽略。计算结果与传统经验公式的比较表明模型能有效地描述环管反应器内压力降和反应器内浆液流动形态。 展开更多

关键词 颗粒动力学 两相流 环管反应器 双流体模型

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环管反应器中稳态操作的丙烯液相本体聚合的模拟 被引量：10

2

作者 罗正鸿 郑屹 +1 位作者 曹志凯 徐伟 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期85-91,共7页

采用机理建模方法,研究了丙烯在环管反应器中的液相本体聚合过程。基于流体全混流流动模式并联用机理分析方法,建立了环管反应器中的丙烯液相本体聚合的微观数学模型,模拟了在稳态操作条件下环管反应器中丙烯液相本体聚合动力学。以采... 采用机理建模方法,研究了丙烯在环管反应器中的液相本体聚合过程。基于流体全混流流动模式并联用机理分析方法,建立了环管反应器中的丙烯液相本体聚合的微观数学模型,模拟了在稳态操作条件下环管反应器中丙烯液相本体聚合动力学。以采集到的工业数据对模型进行了考核。从反应器内反应物料密度和聚合物熔融指数来看,模拟结果与工业现场采集数据相吻合。采用模型考察了稳态下,主要工艺条件对丙烯聚合过程的影响。结果表明,丙烯转化率和聚合产物质均相对分子质量均随聚合温度升高而增加;随丙烯进料量的增加,转化率下降,聚合产物质均相对分子质量则先增加后减小;随催化剂量的增加,转化率与聚合产物质均相对分子质量均增加;而H2进料量对转化率没有影响,但增加H2进料量将导致聚合产物质均相对分子质量下降。 展开更多

关键词 丙烯液相本体聚合 环管反应器 稳态模拟 聚合动力学

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稳态操作下的万吨级聚丙烯环管反应器模型的建立 被引量：13

3

作者 罗正鸿 曹志凯 朱乃靖 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期395-398,共4页

分析了国内上世纪末从国外引进的Spheripol工艺聚丙烯生产技术及其反应器特点,基于丙烯聚合反应机理选定了合成聚丙烯的动力学方程,并判定了环管反应器内的流体流动模式.在此基础上建立了该反应器在稳态操作条件下的数学模型.

关键词 聚丙烯 反应器模型 稳态操作 SPHERIPOL工艺 万吨级 聚合反应机理 流体流动模式 动力学方程 环管反应器 生产技术 数学模型 操作条件

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Spheripol聚丙烯工艺的环管反应器模拟 被引量：5

4

作者 施德磐 李晓军 +2 位作者 苏培林 郑祖伟 罗正鸿 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期582-587,共6页

在Aspen Polymers Plus软件平台上模拟Spheripol聚丙烯工艺中核心液相环管反应器,采用了等效的全混流反应器模型和组合式环管反应器模型,结合工厂现场采集的数据,拟合了丙烯聚合反应动力学模型,并将该模型用于2种环管反应器模拟方法的... 在Aspen Polymers Plus软件平台上模拟Spheripol聚丙烯工艺中核心液相环管反应器,采用了等效的全混流反应器模型和组合式环管反应器模型,结合工厂现场采集的数据,拟合了丙烯聚合反应动力学模型,并将该模型用于2种环管反应器模拟方法的比较。采用组合式环管反应器模型考察了丙烯聚合反应循环比对反应器撤热、聚丙烯产量和相对分子质量分布、反应器内氢气浓度分布的影响。结果表明,在高循环比操作条件下和误差允许范围内,环管反应器可以等效为一个全混流反应器。当控制环管反应器夹套冷却水出口温度不变时,过低的循环比使得反应器内的温度分布不均匀,而过高的循环比则使环管反应器的撤热能力下降;当循环比增加时,环管反应器内的温度和组分浓度梯度减小,停留时间分布均匀,趋于全混流状态,催化剂活性得到充分发挥,聚丙烯产量也相应增加。 展开更多

关键词 聚丙烯 环管反应器 稳态模拟 Polymers Plus

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环管反应器中聚丙烯颗粒内部的质量与热量传递模型 被引量：5

5

作者 罗正鸿 温少桦 +1 位作者 苏培林 王炜 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期258-262,共5页

针对环管反应器中Ziegler-Natta催化剂催化的聚丙烯颗粒增长过程,采用多层模型建立了聚丙烯颗粒内部的质量与热量传递预测模型。通过模型模拟得到聚丙烯颗粒内部的丙烯单体浓度梯度和温度梯度。此外,通过模型分析了聚丙烯颗粒的增长规... 针对环管反应器中Ziegler-Natta催化剂催化的聚丙烯颗粒增长过程,采用多层模型建立了聚丙烯颗粒内部的质量与热量传递预测模型。通过模型模拟得到聚丙烯颗粒内部的丙烯单体浓度梯度和温度梯度。此外,通过模型分析了聚丙烯颗粒的增长规律。结果表明,环管反应器中的聚丙烯颗粒内部的单体浓度梯度明显,该浓度梯度值随扩散系数的增大而减小,随催化剂初始粒径减小而减小;相比于浓度梯度而言,聚丙烯颗粒内部的温度梯度并不明显,温度值随聚合进行而增加,温度梯度则随催化剂初始粒径的增加而增加;不同大小的催化剂颗粒增长得到的聚丙烯颗粒的增长倍数不同。 展开更多

关键词 环管反应器 聚丙烯颗粒 多层模型 质量与热量传递

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循环流速对环管反应器内液-固二相流动影响的CFD模拟 被引量：10

6

作者 施德磐 郑祖伟 罗正鸿 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期442-447,共6页

以聚丙烯工艺中的环管反应器(包括环管与轴流泵)为研究对象,首先通过CAD软件绘出该反应器的三维模型,然后在Gambit软件中划分该系统的网格。在此基础上,建立了环管反应器内液-固两相的"颗粒动力学-欧拉双流体"模型。其中,采... 以聚丙烯工艺中的环管反应器(包括环管与轴流泵)为研究对象,首先通过CAD软件绘出该反应器的三维模型,然后在Gambit软件中划分该系统的网格。在此基础上,建立了环管反应器内液-固两相的"颗粒动力学-欧拉双流体"模型。其中,采用颗粒动力学描述固相(颗粒相)黏度与压力,采用多重坐标系模型描述轴流泵。采用上述模型模拟了循环流速对环管反应器内液-固两相流动行为的影响。结果表明,高循环流速有助于颗粒在环管"直管"部分均匀分布,但将造成颗粒在环管"弯管"部分不均匀分布。 展开更多

关键词 聚丙烯 环管反应器 轴流泵 计算流体动力学(CFD) 循环流速

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环管反应器内传热过程的数值模拟 被引量：7

7

作者 刘永兵 陈纪忠 阳永荣 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-46,共6页

为了对环管反应器内传热规律进行研究,在Euler-Euler双流体动量传递模型和环管反应器聚合传质模型的基础上,考虑了环管反应器内传热过程,建立了环管反应器传热数学模型,对工业烯烃聚合环管反应器内流动、传热和传质及聚合反应过程进行... 为了对环管反应器内传热规律进行研究,在Euler-Euler双流体动量传递模型和环管反应器聚合传质模型的基础上,考虑了环管反应器内传热过程,建立了环管反应器传热数学模型,对工业烯烃聚合环管反应器内流动、传热和传质及聚合反应过程进行了研究。反应器内浆液温度的模拟值与工业现场值吻合,说明所建立的环管反应器传热数学模型是有效的。模拟结果表明,环管反应器温度与物料浓度存在不均匀分布。在上升段,温度分布呈中心对称,在弯管段不再呈中心对称,下降段的温度因弯管段的不均匀分布而不再呈中心对称分布;随着浆液入口速度或入口固体颗粒相体积分数的增加,环管反应器上升直管段,弯管段以及下降直管段温度降低;管壁冷却水温度不同,对环管反应器内冷却能力也不同,在反应器内相同的释放热量情况下,冷却水温度越低,对反应器内物料的冷却能力就越强。 展开更多

关键词 环管反应器 两相流 传热模型 计算流体力学

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稳态操作下万吨级聚丙烯环管反应器模型的考核与分析 被引量：8

8

作者 罗正鸿 曹志凯 朱乃靖 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期534-537,共4页

建立工业聚丙烯环管反应器模型以及由该模型确定各动力学参数在反应器内的分布对优化与控制聚丙烯的工业生产至关重要.基于作者所建立的稳态操作条件下聚丙烯环管反应器模型,以福建炼油公司聚丙烯分厂环管反应器为具体模型对象,采用四阶... 建立工业聚丙烯环管反应器模型以及由该模型确定各动力学参数在反应器内的分布对优化与控制聚丙烯的工业生产至关重要.基于作者所建立的稳态操作条件下聚丙烯环管反应器模型,以福建炼油公司聚丙烯分厂环管反应器为具体模型对象,采用四阶Runge-Kutta算法对该模型方程进行了求解,并给出了模型求解的关键输入参数.模型计算结果表明,所选择的反应器内动力学参数分布均匀,模型结果与定性分析吻合;同时,对提高进料质量流量以达到提高产量的情况进行分析,计算结果也能满足现场情况. 展开更多

关键词 反应器模型 聚丙烯 稳态操作 万吨级 考核 计算结果 环管反应器 动力学参数 输入参数 模型求解 模型方程 模型对象 炼油公司 操作条件 工业生产 定性分析 参数分布 质量流量 a算法 高产量

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中试环管反应器内液固两相流模拟 被引量：6

9

作者 陈江波 于鲁强 宋文波 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期20-25,共6页

采用数值计算方法对中试环管反应器内的液固两相流行为进行了非稳态模拟,重点考察了两种催化剂在不同浆液密度下的流动特性,得到了反应器内颗粒相的分布以及轴流泵的轴功率随时间的变化情况,计算结果与中试试验结果相吻合。

关键词 数值计算 环管反应器 催化剂 轴流泵

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非稳态操作下的聚丙烯液相环管反应器中微观模拟 被引量：2

10

作者 王静 罗正鸿 +2 位作者 郑屹 曹志凯 温少桦 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期70-74,共5页

采用机理建模方法对丙烯在环管反应器中的液相聚合过程进行了模型化研究。分析了流体在反应器中的混合模式,并联用机理分析方法建立了环管反应器中丙烯液相聚合微观数学模型(方程组)。此外,应用所建立的模型分析了工业上几种典型的非稳... 采用机理建模方法对丙烯在环管反应器中的液相聚合过程进行了模型化研究。分析了流体在反应器中的混合模式,并联用机理分析方法建立了环管反应器中丙烯液相聚合微观数学模型(方程组)。此外,应用所建立的模型分析了工业上几种典型的非稳态操作过程。结果表明,在非稳态操作下,模拟结果和工业数据吻合较好。 展开更多

关键词 丙烯液相聚合 环管反应器 聚合机理 动态模拟

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聚丙烯双环管反应器熔融指数机理建模 被引量：3

11

作者 田华阁 车荣杰 田学民 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第2期193-196,共4页

针对聚丙烯双环管反应器的工艺特点,提出了一种聚丙烯熔融指数软测量机理建模方法。该方法在单环管熔融指数预报模型的基础上,根据聚合物混合原理,建立了两种适用于双环管反应器的机理模型:指数模型和幂数模型,并采用带遗忘因子的递推... 针对聚丙烯双环管反应器的工艺特点,提出了一种聚丙烯熔融指数软测量机理建模方法。该方法在单环管熔融指数预报模型的基础上,根据聚合物混合原理,建立了两种适用于双环管反应器的机理模型:指数模型和幂数模型,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS)和粒子群算法(PSO)辨识模型参数,增强模型的适应性。最后,利用某装置实际生产数据进行模型验证,结果表明,所建模型的预报结果与实验室化验值吻合较好,能够在很大范围内跟踪反应器内熔融指数的变化。 展开更多

关键词 软测量 双环管反应器 机理建模 参数辨识 熔融指数

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基于粒群衡算的环管反应器中聚丙烯颗粒粒径分布影响因素的分析 被引量：1

12

作者 罗正鸿 苏培林 +1 位作者 王炜 温少桦 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期170-176,共7页

在液相本体法环管反应器聚丙烯生产过程中,聚丙烯颗粒粒径分布影响聚合速率、气力输送、后处理工序生产成本和最终的聚丙烯物性,特别是对后续工序有流化床烯烃共聚的工艺有重要影响。为预测环管反应器中聚丙烯的粒径分布,考察各操作变... 在液相本体法环管反应器聚丙烯生产过程中,聚丙烯颗粒粒径分布影响聚合速率、气力输送、后处理工序生产成本和最终的聚丙烯物性,特别是对后续工序有流化床烯烃共聚的工艺有重要影响。为预测环管反应器中聚丙烯的粒径分布,考察各操作变量和动力学参数对聚丙烯粒径分布的影响,运用了粒群衡算方法。在综合分析环管反应器中物料流型、聚丙烯颗粒动力学和聚丙烯颗粒生长的基础上,建立了稳态操作时聚丙烯颗粒粒径分布预测模型。模型计算结果表明,当单一粒径催化剂进料时,随着催化剂粒径或是预聚合与主聚合反应温度的增加,聚丙烯粒径分布向大粒径方向偏移,且分布变宽;相比于反应温度,催化剂粒径作用更为显著。同时发现,丙烯进料流速对聚丙烯粒径分布的影响很小。在催化剂粒径有分布的情况下,不同粒径催化剂的质量比不但影响聚丙烯的平均粒径,而且也影响其粒径分布曲线,并在一定的质量比下会出现双峰颗粒粒径分布曲线。 展开更多

关键词 聚丙烯 环管反应器 粒径分布 粒群衡算 模型

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聚丙烯环管反应器的模拟 被引量：17

13

作者 杨爱新 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期37-40,共4页

以荆门石化总厂 7万t/a聚丙烯装置为基础 ,介绍了环管反应器特点 ,分析了物料在环管反应器中的流动特性 ,建立了符合其性能的数学模型。通过对模型的求解 ,得到了固含率、单体浓度、反应器温度、冷却水温度、聚合反应速率、链转移反应... 以荆门石化总厂 7万t/a聚丙烯装置为基础 ,介绍了环管反应器特点 ,分析了物料在环管反应器中的流动特性 ,建立了符合其性能的数学模型。通过对模型的求解 ,得到了固含率、单体浓度、反应器温度、冷却水温度、聚合反应速率、链转移反应速率和催化剂失活速率等参数与环管反应器管长度的关系 。 展开更多

关键词 聚丙烯 环管反应器 模拟 数学模型

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声信号R/S分析与环管反应器中浆液质量浓度测量

14

作者 姜晓静 张晓欢 +2 位作者 吕淼 王靖岱 阳永荣 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期691-696,共6页

根据固体颗粒碰撞壁面产生不同频段声信号的机理,结合小波分解及R/S分析手段,获得了代表固体颗粒运动的声信号特征频段,并建立了环管反应器中浆液质量浓度的声发射预测模型.在环管反应器中,以水-玻璃珠体系为研究对象,分别考察了在流速... 根据固体颗粒碰撞壁面产生不同频段声信号的机理,结合小波分解及R/S分析手段,获得了代表固体颗粒运动的声信号特征频段,并建立了环管反应器中浆液质量浓度的声发射预测模型.在环管反应器中,以水-玻璃珠体系为研究对象,分别考察了在流速为5-8 m/s的条件下特征频段能量与浆液质量浓度的关系.发现在流动稳定的情况下,将声发射信号在0-100 kHz做二阶Daubechies 9尺度小波分解并结合R/S分析,得到代表固体颗粒运动的特征频段,特征频段下的声发射信号能量和流体速度的3次方之比与浆液质量浓度之间存在线性关系.浆液质量浓度的模型计算值与实测值之间的平均相对误差为11.8%,表明声发射技术能快速、准确、非插入地实现环管反应器中浆液质量浓度的在线测量. 展开更多

关键词 声发射 浆液质量浓度 R/S分析 环管反应器 小波分析

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基于模糊神经网络的环管反应器故障诊断

15

作者 闫志国 郑明 +1 位作者 宣爱国 吴元欣 《化学与生物工程》 CAS 2011年第12期24-27,共4页

环管反应器是丙烯聚合工艺中的主要反应设备之一。环管反应器运行过程中故障产生原因与征兆参数之间的影响关系比较模糊、复杂,不能准确地用数学关系式表述。针对此种情况,总结出环管反应器温度升高时可能的故障原因及征兆参数,并用模... 环管反应器是丙烯聚合工艺中的主要反应设备之一。环管反应器运行过程中故障产生原因与征兆参数之间的影响关系比较模糊、复杂,不能准确地用数学关系式表述。针对此种情况,总结出环管反应器温度升高时可能的故障原因及征兆参数,并用模糊理论进行处理,再运用神经网络建立了环管反应器故障诊断系统。故障诊断实例表明,该系统具有较高的可靠性。 展开更多

关键词 环管反应器 模糊理论 神经网络 故障诊断

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工业环管反应器结构对非均匀流动的影响 被引量：2

16

作者 唐铭 訾灿 +5 位作者 杨遥 黄正梁 廖祖维 王靖岱 蒋斌波 阳永荣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期621-629,共9页

工业环管反应器的结构参数对管内液固两相流动及装置的平稳高效运行具有重要的影响。对工业聚丙烯环管反应器进行CFD模拟,发现环管反应器中存在明显的非均匀流动现象——弯管处的颗粒偏析和直管处的颗粒带。进而引入非均匀度定量表征非... 工业环管反应器的结构参数对管内液固两相流动及装置的平稳高效运行具有重要的影响。对工业聚丙烯环管反应器进行CFD模拟,发现环管反应器中存在明显的非均匀流动现象——弯管处的颗粒偏析和直管处的颗粒带。进而引入非均匀度定量表征非均匀流动,研究直管段长度和直管段数量对非均匀流动的影响。研究发现,对直管段数量为2的环管反应器,当直管段高径比超过43时,出口截面上颗粒分布的非均匀度不随高径比增加而变化;对直管段数量为4的环管反应器,直管段高径比越大,出口截面上颗粒分布越均匀;对直管段长度为39 m、高径比为65的环管反应器,直管段数量越多,出口截面上颗粒分布越均匀;与直管段数量相比,直管段长度(高径比)对出口处非均匀度的影响更显著。研究结果可为工业环管反应器的设计和优化提供指导。 展开更多

关键词 环管反应器 反应器结构 非均匀流动 计算流体力学 非均匀度 模型 数值模拟

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聚乙烯环管反应器内轴流泵空化流场特性模拟 被引量：3

17

作者 王晓飞 陆锦 孙婧元 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期867-875,共9页

建立了轴流泵-聚乙烯环管反应器的耦合模型,基于计算流体力学(CFD)模拟方法,研究了真实工况下进口流量与空化数对轴流泵流场特性的影响。结果表明,随着轴流泵进口流量减小,轴流泵临界空化数逐渐增大。当轴流泵内空化数小于临界空化数时... 建立了轴流泵-聚乙烯环管反应器的耦合模型,基于计算流体力学(CFD)模拟方法,研究了真实工况下进口流量与空化数对轴流泵流场特性的影响。结果表明,随着轴流泵进口流量减小,轴流泵临界空化数逐渐增大。当轴流泵内空化数小于临界空化数时,泵性能随着空化数的减小大幅度下降。为保证轴流泵能在高性能工况下运行,建议环管反应器内轴流泵空化数不低于25。同时发现,空化导致泵内液体流动轨迹发生偏移,引起流动分离现象,严重时甚至产生大量涡旋,使得轴流泵流场变得更加复杂与不稳定,造成大量能量损失,使得轴流泵性能变差。研究结果可为解决工业环管反应器内轴流泵运行不稳定的问题提供理论指导。 展开更多

关键词 环管反应器 轴流泵 空化 流场特性 计算流体力学(CFD)

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环管反应器的组焊安装 被引量：3

18

作者 郑祥龙 《压力容器》 2000年第6期42-45,共4页

聚丙烯环管反应器是一种结构特殊的设备 ,也是工艺流程中十分重要的设备。本文描述了组焊安装过程的主要控制方法 ,通过对泵出入口管的制作安装的控制及依靠泵的微调来实现环管最终安装质量的高水平。

关键词 环管反应器 组焊 安装 技术质量 聚丙烯装置

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环管反应器流体流动模型探讨及泵功率计算 被引量：2

19

作者 李永华 李保泰 《合成树脂及塑料》 CAS 1991年第2期41-43,46,共4页

从探讨丙烯聚合工艺中环管反应器流体动力学模型着手,介绍环管反应器循环泵功率的计算方法。计算结果与生产实际情况相吻合。

关键词 聚丙烯 环管反应器 反应器 泵

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环管反应器应力分析中若干问题 被引量：2

20

作者 俞海洪 《化工设备与管道》 CAS 2013年第4期26-30,共5页

环管反应器结构是集钢结构框架、反应器和压力管道于一身的特种设备。其设备和生产工艺的特点决定了反应器的荷载除了考虑常规的设备自重、平台活荷载、温度、风荷载和地震的荷载外,还应考虑物料的流动和操作压力对设备的影响。主要对... 环管反应器结构是集钢结构框架、反应器和压力管道于一身的特种设备。其设备和生产工艺的特点决定了反应器的荷载除了考虑常规的设备自重、平台活荷载、温度、风荷载和地震的荷载外,还应考虑物料的流动和操作压力对设备的影响。主要对物料流速和内压对环管的影响作了研究,采用杆系单元等效荷载的方法进行模拟,同时对在环管分析中关于内管和夹套管、膨胀节等应力分析中的若干问题进行探讨,对环管反应的国产化设计有一定的指导意义。 展开更多

关键词 环管反应器 膨胀节 内压 流速 等效荷载

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