5041x
000316
6.4.2011

Průmyslové filtrační zařízení, Německo

Projekt pro navržení filtračního zařízení a sušičky včetně míchacího stroje vyžadoval kompletní analýzu napětí a deformací v programu RFEM.

Zvláštní výzvou při návrhu bylo složité modelování konstrukce obsahující 1 424 ploch, 158 těles a 425 prutů.

Zadání modelu

Konstrukce se modelovala s lineárně pružnými skořepinami a tělesy. Jejími hlavními částmi jsou:

  • Základová deska
  • Spodek filtru
  • Stěna nádoby s klenutým dnem a spodní přírubou
  • Konzoly na stěnách nádoby
  • Podporové plochy pro míchadlo (agitátor)
  • Přípojky a zvedací oka v hlavě klenuté nádoby
  • Hadovitě průběžné půlkruhové trubky

Zajímavostí je modelování propojení mezi nádobou a podlahovou deskou. Na plechu nádoby se vymodelovala příruba jako těleso. Ta se propojila s podlahovou deskou pomocí 53 upínacích šroubů M 27.

Ty jsou pravidelně rozmístěny po obvodu k zajištění stálé předpínací síly. Aby bylo možné upevnit přírubu k podlahové desce, vymodelovala se na stěnu nádoby probíhající součást jako těleso. Takto se mohla upevnit příruba nádoby proti kuželové desce dna.

K simulování tohoto kuželového upevnění je třeba mezi dané dva díly definovat ve výpočetním modelu takzvanou vlastnost kontakt. Kontaktní spojení je definováno jako pružná podpora, která je rozdělena rovnoměrně po obvodu nádoby.

Zatížení

Na konstrukci působí následující zatížení:

  • Navrhovaný tlak nádoby -1/6 baru, vytápění plochého dna -1/10 baru, topný had -1/10 baru
  • Svislé zatížení od vlastní tíhy a nástavby
  • Návrhová teplota -20/200°C
  • Vnitřní přetlak a podtlak s návrhem kolísání tlaku 0,0 až 3,0 barů pro zatížení 28 000 cykly podle AD‑S1 a S2
  • Zatížení míchadla pro 2 miliony cyklů

Výpočet v programu RFEM

K výpočtu bylo zadáno pět skupin zatěžovacích stavů a dále byla vytvořena síť konečných prvků. Poté se stanovily vnitřní síly, napětí a deformace v programu RFEM.

Kromě obecné analýzy napětí se provedla posouzení na únavu vlivem kolísání tlaku a zatížení míchadla.

Statika a konstrukce Peter & Partner
Ingenieur- und Sachverständigengesellschaft für Strukturmechanik, Much
www.ifs-peter-partner.com


Specifikace projektu

Údaje o modelu

Počet uzlů 3612
Počet linií 3351
Počet prutů 425
Počet ploch 1424
Počet těles 158
Počet zatěžovacích stavů 10
Počet kombinací zatížení 5
Celková hmotnost 9,559 t
Rozměry (metrické) 4,739 x 4,725 x 3,343 m
Rozměry (imperiální) 15.55 x 15.5 x 10.97 feet
Verze programu 5.01.44

Máte nějaké otázky?