Dispositivo de filtro industrial, Alemanha

Projeto de cliente

Planeamento estrutural Peter & Partner
Ingenieur- und Sachverständigengesellschaft für Strukturmechanik
Much, Alemanha
www.ifs-peter-partner.de

Comprimento: 2,8 m | Largura: 2,8 m | Altura: 3,1 m | Peso: 9,2 t
Nós: 3612 | Barras: 425 | Superfícies: 1424 | Secções transversais: 6

Para o projeto de dimensionamento do dispositivo de filtro/secador e um agitador, foi efetuada uma análise completa de tensões e deformações com o RFEM. A particularidade da estrutura residiu na complexa modelação com 1424 superfícies, 158 volumes e 425 barras.

Entrada do modelo

A construção foi modelada com elementos elásticos de casca e volume. As componentes estruturais principais são as seguintes:

  • laje de pavimento
  • fundo do filtro
  • parede de recipiente com cabeça torisférica e banzo em anel aplicado na parte inferior
  • consolas nas paredes do recipiente
  • placa de apoio para agitador
  • ligação de tubo e olhos de elevação na cabeça torisférica
  • tubos em serpentina circunferenciais

A ligação entre o recipiente e a laje de pavimento foi de especial interesse para o processo de modelação. O banzo em anel foi aplicado na forma de elemento sólido na parte inferior da placa do tanque. Foi fixada à laje de pavimento recorrendo a 53 parafusos bloquadores M 27, que foram uniformemente distribuídos ao longo da circunferência com o intuito de assegurar um pré-esforço constante.

Para ancorar o banzo em anel à laje de pavimento com pré-esforço definido, foi modelado um elemento contrário circular na forma de elemento sólido na parede do tanque. Assim, foi possível segurar o banzo do recipiente à laje de pavimento cónica. Como meio de reproduzir a fixação cónica no RFEM, surgiu a necessidade de definir a propriedade de contacto entre estes elementos estruturais no modelo de análise.

Os elementos de contacto sólidos para definição da mola elástica foram distribuídos uniformemente em toda a circunferência.

Carregamento

As seguintes cargas foram aplicadas à construção:

  • pressão de dimensionamento para recipiente -1/6 bar, aquecimento de fundo plano -1/10 bar, serpentina de aquecimento -1/10 bar
  • cargas verticais devido a peso próprio e aquecimento
  • temperatura de dimensionamento -20/200°C
  • pressão interna negativa e positiva com dimensionamento de variações de pressão de 0,0 a 3,0 bar para 28000 ciclos de carga de acordo com AD‑S1 e S2
  • cargas de agitador para 2 milhões de ciclos de tensão

Cálculo no RFEM

Foram gerados cinco grupos de cargas a partir dos casos de cargas individuais e foi criada uma malha de EF. Depois foram determinados os esforços internos, as tensões e as deformações no RFEM. Além da análise geral de tensões, foram também realizados variações de pressão e carregamentos no agitador.

Programa utilizado para análise estrutural

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