大直径玻璃钢塔器平封头的优化设计

白英新，曲海飞

(昊华中意玻璃钢有限公司，石家庄 050091)

大直径玻璃钢塔器平封头的优化设计

白英新，曲海飞

(昊华中意玻璃钢有限公司，石家庄 050091)

探索大直径平封头合适的计算方法。对平封头结构进行优化设计：采用平板加筋结构。利用有限元分析软件对其结构进行模拟计算，得出应力应变云图，并对其校核。为大直径平封头的设计提供了一种方法。

平封头；玻璃钢塔器；炭法烟气脱硫塔；有限元；优化设计

1 引 言

玻璃钢以其优异的特性在航海、建筑、交通、环保、电子、化工、城市景观等领域得到非常广泛的应用，成为一种与国计民生休戚相关的功能性材料。玻璃钢的发展，不但推动了国家材料工业的进步，缩短了我国与发达国家的差距，而且拉动了地方经济的发展。

目前，昊华中意玻璃钢有限公司制作的8台直径9m的新型炭法烟气脱硫塔(图1)。

图1 直径9 m的新型炭法烟气脱硫塔

此塔为玻璃钢平封头塔器，平封头与圆形、椭圆形、蝶形、锥形封头相比，它的受力情况是最差的，但有时因场地条件对塔器的高度有限制，不能超过指定的高度，这时必须采用平封头结构，如此大直径的平封头的设计方案需要优化。

2 大直径玻璃钢塔器平封头的常规设计

根据HG/T20696-1999《玻璃钢化工设备设计规定》的规定，圆形平封头最小厚度t计算公式为：

(1)

其中：D—储罐直径；

K—安全系数，取决于平封头和筒体的连接方式；

P—设计压力,MPa;

[σ]—平封头材料许用应力,MPa。

代入(1)计算厚度t=75 mm，由此得出的计算厚度值比较大，一方面产品的制造成本偏高，另一方面施工工艺也很难掌握。……