文献综述
文 献 综 述1 研究背景变压吸附(Pressure Swing Adsorption, 以下简称PSA)是吸附分离技术中一项用于分离气体混合物的技术。
在分离过程中, 气体组分在升压时吸附, 降压时解吸。
不同组分由于其吸附和解吸特性不同, 在压力周期性的变化过程中实现分离。
变压吸附分离过程一般在中等压力 (低于6.0 MPa) 下进行, 具有操作简单、自动化程度高以及设备不需要特殊材料制造等优点, 一个吸附器从吸附结束到再次吸附的工作过程为吸附结束均压减压再生冲洗均压升压再次吸附[1]。
结构在交变载荷下会生疲劳破坏,这个问题在压力容器设备设计中很早就被重视,并且形成了一套完整的疲劳分析系统[2,3]。
变压吸附塔就是在交变载荷作用下工作的, 属于易受疲劳破坏的容器, 故除了需要对吸附塔进行强度和刚度分析,还需要进行疲劳分析,对疲劳强度进行校核以保证装置的安全、高效和长周期运行[4]。
2 吸附塔典型失效案例近年来,国内多家石化企业的吸附器在投入较短的时间内就出现了不同程度的开裂现象。
艾志斌等对某石化公司的变压吸附器筒体环焊缝开裂原因进行分析,认为主要是由于吸附器制造时焊缝存在原始热裂纹,裂纹在交变应力的作用下发生疲劳扩展,最终引起泄露[5]。
宋利滨等认为吸附器筒体上加设垫板和保温支撑圈,会造成筒体外壁出现局部不连续结构,引起应力集中现象,这种不合理设计,严重影响了吸附器的疲劳寿命[6,7]。
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