基于ANSYS的大型旋转填料床研发

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旋转填料床作为高效的传质设备,具有体积小、效率高的特点,但在设备工业化放大时转轴上存在较大应力,导致设备的连续运行稳定性较差,无法满足工业化应用的要求。本文通过ANSYS对转子进行瞬态分析,分析了转子应力和形变的分布,总结出转子在不同结构不同操作参数下的应力形变分布规律,提出了旋转填料床适合工业化放大的结构方案,并设计了两种适合放大的旋转填料床。本文首先通过ANSYS对转子的瞬态模拟,研究了支撑类型、转子直径、转速、持液量对转子应力和变形分布的影响,根据模拟结果提出了结构优化方案。然后设计了一台转子直径1000mm的旋转填料床,采用两端支撑的转子结构,气体处理量为1130m3/h;一台转子直径1500mm的旋转填料床,采用支座支撑的转子结构,气体处理量为3260m3/h。对每一种旋转填料床分别设计了转轴、气液进出口管、转子、筒体、液体分布器,对转轴和转子进行了强度校核,并计算了旋转填料床运行需要的功率。本文研发的两种旋转填料床具有处理量大,运行平稳的特点。转子采用鼠笼型结构,下端由支撑筋板支撑,增大了孔隙率,降低了气体通过的阻力。而且支座支撑旋转填料床不需要动密封装置,能实现气体的强制错流。本文的研究对旋转填料床的工业化推广具有指导意义。
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