Pulzáláscsillapító edény végeselemes vizsgálata szabványos előírások szerint

Fájlok
Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

A dolgozat célja egy dugattyús kompresszor rendszeréhez kapcsolódó pulzáláscsillapító nyomástartó edény végeselemes vizsgálata volt az MSZ EN 13445-3:2021 szabvány előírásai alapján. A nyomástartó berendezések tervezése kiemelt jelentőségű az olaj- és gáziparban, a vegyiparban, valamint az energetikában, mivel ezen szerkezetek üzembiztonsága közvetlenül befolyásolja a technológiai folyamatok megbízhatóságát és az emberi biztonságot. A hagyományos képlet alapú méretezési módszerek mellett ezért egyre nagyobb szerepet kapnak a korszerű analízis alapú vizsgálatok, különösen összetett technológia és dinamikus terhelések esetén. A dolgozat első részében röviden bemutattam a nyomástartó edények méretezésének elméleti hátterét, beleértve a főbb feszültségi és tönkremeneteli elméleteket, valamint az alkalmazott anyagmodelleket. Ismertettem a Rankine-, a Tresca- és a von Mises-féle elméleteket, továbbá az MSZ EN 13445-3:2021 szabvány Design by Formulae és Design by Analysis – Direct Route módszereit, valamint az API 618 szabvány dugattyús kompresszorok rendszereire vonatkozó előírásait. A dolgozat második része a vizsgálati modell felépítésének részleteit és az eredmények kiértékelését mutatja be. A vizsgált berendezés egy három belépő- és egy kilépőcsonkkal rendelkező pulzáláscsillapító edény volt. A geometriai modellt Solidworks 2025 környezetben készítettem el, az áramlástani és szilárdsági vizsgálatokat Ansys 2025R2 CFX és Mechanical moduljaiban végeztem. Az elemzések során két fő terhelési esetet vizsgáltam: üzemi állapotot és nyomáspróba állapotot. Az üzemi állapot elemzéséhez egyirányú Fluid-Structure Interaction modellt alkalmaztam. A CFD szimuláció során meghatároztam az edény belső falán kialakuló időben változó nyomáseloszlást. Az eredmények alapján megállapítottam, hogy a kompresszor által keltett nyomásingadozás lüktető igénybevételnek teszi ki az edény szerkezetét. A CFD vizsgálat eredményeit szilárdságtani terhelésként a Mechanical modul felé átadva meghatároztam az üzemi állapotban az elmozdulásokat és a feszültségeloszlást. A nyomáspróba vizsgálatot statikus Mechanical vizsgálatként készítettem el lépcsőzetes terhelési modellt használva. A dolgozat végén fejlesztési javaslatokat fogalmaztam meg, melyek főként az új szabványok alkalmazásának irányába mutatnak.

Leírás
Kulcsszavak
FSI, CFD, MSZ EN 13445-3, Nyomástartó edény
Forrás