超临界萃取釜快开式结构分析系统研究与开发

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超临界流体萃取过程在高压下进行,且多为间歇操作,萃取釜中的物料需要频繁更换,也需要经常打开清洗,因此,超临界流体萃取过程特点决定了萃取釜需采用快开密封结构。由于这些快开密封结构的设计过程复杂,目前国内尚无完整的设计应用程序。   本文针对超临界萃取釜快开密封结构的设计现状,采用VB及ANSYS的参数化设计语言APDL作为软件开发编程语言,对超临界萃取釜参数化软件分析系统作了研究与实践。本文的主要研究内容如下:   1)参照JISB8284-2003《压力容器快速开关盖装置》及HG20582-1998《钢制化工容器强度计算规定》,对无楔入剖分卡箍型、整体卡箍型、整体相连齿啮式卡箍型等萃取釜的快开密封结构进行设计及模型结构的简化。   2)应用JB4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》中承受内压的回转壳和平盖的计算方法及疲劳分析设计方法,以各快开密封结构及简体的简化模型为标准,通过ANSYS参数化编程语言APDL,完成简体、封头参数化建模及应力分析程序的编制;以及编译密封结构中应力集中点疲劳分析计算程序。依据疲劳分析原理,采用线性疲劳累积损伤准则对萃取釜进行累积损伤疲劳分析。   3)利用VB的“可视化”界面的特点,制作参数化输入界面,并通过程序编制,达到成功进行参数变量设置、调用ANSYS软件进行计算的目的。   4)利用此软件对5L无楔入剖分卡箍型快开式萃取釜进行分析设计,得到的应力及疲劳寿命分析结果,与理论计算结果对比,验证了软件的可行性、正确性。   5)归纳总结了利用VB和ANSYS二次开发工具APDL进行ANSYS二次开发的基本方法和过程,为ANSYS二次开发工作提供借鉴。   基于以上技术,超临界萃取釜快开结构分析系统的开发,有助于缩短萃取釜的开发周期,提高设计效率和设计质量。应用超临界萃取釜快开结构分析系统,帮助用户实现萃取釜的选型、分析设计计算一体化,具有一定的工程应用价值。
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