автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Оптимизация конструкций змеевиков трубчатых печей

На правах рукописи

КАДАНЦЕВ МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЗМЕЕВИКОВ ТРУБЧАТЫХ

ПЕЧЕЙ

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы» (Машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - ¿006

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Кузеев Искандер Рустемович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Халимов Андалис Гарифович; кандидат технических наук Образцова Екатерина Игоревна.

Ведущая организация

ОАО «АК Востокнефтезаводмонтаж».

Защита состоится 17 февраля 2006 года в 11-30 на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан января 2006 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Зй еш^'^ Закирничная М.М.

гоо ь к -2364

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Производство качественных продуктов в результате переработки углеводородного сырья - основная тенденция, определяющая развитие нефтегазоперерабатывающей промышленности. Наиболее значимым в технологическом процессе оборудованием является трубчатая печь, основным элементом которой является трубчатый змеевик воспринимающий основную тепловую нагрузку со стороны продуктов сгорания топлива и подвергающий воздействию со стороны нагреваемого потока внутри труб.

Образование на участке испарения большого количества паровой фазы обусловленное процессами нагрева, частичного или полного испарения ведет к возрастанию линейных скоростей сырья и перепаду давления в змеевике. В процессах вакуумной переработки нефти состояние потока на выходе из печи имеет особое значение, так как от его параметров зависят рабочие характеристики контактных устройств колонных аппаратов.

Наиболее распространенный способ снижения скорости потока сырья -это увеличение диаметра трубы трансферного трубопровода. Но вследствие ограниченности его длины снизить скорость потока удается лишь до определенных пределов. Кроме этого, вследствие высокого паросодержания потока данный прием приводит к возрастанию перепада давлений, поэтому изменение диаметров производят начиная с конечного участка змеевика. При этом вопрос о выборе места изменения диаметра на этом участке с точки зрения получения требуемой скорости потока на выходе из змеевика не оценивался. Также важно то, что распределение давления и температуры по длине змеевика в этом случае может оказывать существенное влияние па напряженно - деформированное состояние его конструктивных элементов и узлов.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является подход, основанный на оптимизации конструкций змеевика по

конструктивно - технологическим параметр ажмутидонвмеюция с целью

БИБЛИОТЕКА 1 С. Петербург л *

обеспечения заданных рабочих характеристик. Данный подход позволяет найти лучшие конструктивные решения для узлов и элементов змеевика.

В связи с вышеизложенным целью работы является разработка метода оптимизации конструкций змеевика трубчатой печи исходя из оценки гидродинамических параметров двухфазного потока продукта и напряженно - деформированного состояния его конструктивных элементов и узлов.

Задачи исследования:

- анализ конструкций змеевиков трубчатых печей и особенностей гидродинамики в двухфазных потоках;

- исследование гидродинамических параметров потока продукта в процессе нагрева и постепенного испарения нагреваемого продукта;

- исследование напряженно - деформированного состояния (НДС) змеевика и его элементов в условиях нагрева и испарения продукта.

Научная новизна

1 Сформулирована и решена задача оптимизации конструкции змеевика по заданной скорости продукта на выходе из него. Установлено, что скорость продукта на выходе из змеевика определяется координатой размещения конического перехода, при смещении координаты установки конического перехода в направлении входа продукта в змеевик скорость продукта на выходе из змеевика увеличивается.

2 Показано, что положение точки начала испарения продукта зависит от места изменения диаметра змеевика (координата установки конического перехода): при смещении координаты установки конического перехода в направлении входа продукта в змеевик координата точки начала испарения продукта соответственно смещается в этом направлении.

3 Определено, что гидравлическое сопротивление змеевика с изменяющимся диаметром зависит от местоположения конического перехода по отношению к сопряженному отводу. Показано, что при его размещении

перед отводом по ходу потока гидравлическое сопротивление меньше в 1,6 раза по сравнению с размещением после отвода.

4 Показано, что при радиусе отвода змеевика более 0,18 м и при длине конического перехода более 0,1 м эквивалентные напряжения в зоне сопряжения труб разных диаметров зависят только от соотношения диаметров.

Теоретическая и практическая ценность

Разработана методика оптимизации конструкций змеевика трубчатой печи исходя из оценки гидродинамических параметров двухфазного потока продукта и напряженно - деформированного состояния его конструктивных элементов и узлов.

Данная методика принята к внедрению в ООО НПЦ "ТЕХПРОЕКТ" и используется в учебном процессе УГНТУ при проведении аудиторных занятий по дисциплине «Машины и аппараты нефтегазопереработки» для студентов специальности 17.17.00 «Оборудование нефтегазопереработки».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись на 53-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2002 г.); Всероссийской студенческой научно - технической конференции "Интенсификация тепломассообменных процессов, промышленная безопасность и экология" (Казань, 2005 г.); Международной научно - практической конференции "Нефтегазопереработка и нефтехимия" (Уфа, 2005 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и выводов, содержит 119 страниц машинописного текста, в том числе 67 рисунков, 14 таблиц, список использованных источников из 90 наименований и 5 приложений.

По вопросам проведенных исследований консультировал Баязитов М.И. (кандидат технических наук, доцент кафедры МАХП).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, сформулированы цель и основные задачи исследований.

В первой главе рассмотрен процесс нагрева и частичного или полного испарения углеводородного сырья в змеевиках трубчатых печей. Выполнен анализ конструктивных и технологических характеристик змеевиков и установлены причины сложного термонагружения змеевика. Дана классификация дефектов материала змеевиков, рассмотрены причины их возникновения в процессе эксплуатации. Выполкен анализ гидравлических режимов течения продукта и факторов, оказывающих влияние на гидравлические потери напора в трубчатом змеевике.

Показано, что в процессах нефтепереработки, требующих нагрева сырья до состояния с высокой долей отгона (парообразования), объемный расход продукта резко увеличивается и изменяется по длине змеевика, что приводит к возрастанию линейных скоростей жидкой и паровой фаз и к росту гидравлического сопротивления потоку сырья.

В связи с этим увеличивается давление на входе в змеевик примерно пропорционально квадрату скорости движения потока. Наиболее распространенным способом снижения скорости потока на выходе из змеевика является увеличение диаметра трубы змеевика на конечном участке, как правило, на участке испарения. Увеличение диаметра трубы змеевика достигается путем установки конического перехода в расчетной точке В (рисунок 1). На участке АВ диаметр трубы равен Оь на участке ВС диаметр трубы равен 02, причем 0]<02.

Диаметр последних труб (на участке ВС) принимается с расчетом обеспечения плавного подъема температуры нагреваемой среды до заданных конечных значений температуры и давления. В целях предотвращения разложения сырья в змеевике должна поддерживаться минимально

допустимая скорость с целью снижения степени отложения кокса на стенках труб.

1 - ВХОД СЬфЬЯ

2 - вьосод цюдукга

-А

А • 1руЙ1 дашегромП, В - конический ПфвХОД С-труба дншсстронБ] О-отвод

Рисунок 1 - Схема вставки перехода в змеевик Особенно это важно для печей установок вакуумной перегонки нефти (рисунок 2, позиция 4), где с целью снижения гидравлических потерь и скорости потока используют в радиантом змеевике переход на больший

диаметр труб.

Аппараты: 1,3 — атмосферные ректификационные колонны; 2 — печи для нагрева нефти и мазута; 4 — вакуумная ректификационная колонна; 5 — конденсаторы-холодильники; 6 — теплообменники. Линии: I — нефть; П — лёгкий бензин; 1П — отбензиненная нефть; IV — тяжёлый бензин; V — керосин и газойль; VI — водяной пар; VII — мазут; VIII — газы разложения и водяной пар; IX — масляные фракции; X — гудрон

Рисунок 2 - Принципиальная технологическая схема установки для атмосферно-вакуумной перегонки нефти

Это связано с тем, что одного снижения скорости потока в трансфертом трубопроводе - путем увеличения диаметра трубы трансферного трубопровода бывает недостаточно, так как длина трансферного трубопровода ограничена; кроме этого, вследствие высокого паросодержания (высокой скорости) потока данный прием приводит к возрастанию перепада давлений. Умеренный перепад давления на этих участках позволяет иметь меньшее давление и заданные скорости потока на входе в колонну, более высокую долю отгона и обеспечение заданных рабочих характеристик контактных устройств.

Вставка конического перехода (рисунок 1, позиция В) требует незначительных затрат и позволяет получить необходимые скорости движения потока как на участке нагрева, так и на участке испарения при допустимой потере напора во всем змеевике. Выбор места вставки конического перехода в данном случае производится, как правило, по фактору обеспечения требуемой скорости на выходе из змеевика, однако при этом не учитывается возможное изменение гидродинамики двухфазного потока как до, так и после изменения размера труб, а также напряженно-деформированное состояние узлов и элементов в условиях сложного термонагружения.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является подход, основанный на оптимизации конструкций змеевика с целью обеспечения заданных параметров на выходе из печи и несущей способности змеевика. В связи с этим в этой главе предложено направление оптимизации змеевиков трубчатых печей по конструктивно - технологическим параметрам и поставлена задача, которая разбивается на две взаимосвязанные.

Первая задача сводится к выполнению следующих шагов: необходимо найти распределение давления и температуры по длине трубы и точку начала испарения продукта; определить место размещения конического перехода между трубами разных диаметров при заданных ограничениях

(максимальная и минимальная скорость продукта) и проектных параметрах (свойства нагреваемого продукта, длина змеевика и т.д.). В качестве целевой функции выберем скорость продукта на выходе из змеевика, которую необходимо минимизировать.

Вторая задача состоит в том, что, исходя из полученных характеристик давления и температуры по длине змеевика, требуется определить конструктивные параметры змеевика, обеспечивающие наименьшие значения максимальных эквивалентных напряжений.

При решении поставленных задач в качестве исходных данных были следующие параметры: а) начальная и конечная температура продукта и его состав, давление на выходе; б) характеристика змеевика: диаметр, длина, расположение, допустимая температура поверхности.

В заключении первой главы сделаны выводы об актуальности выбранной темы диссертационной работы.

Вторая глава посвящена анализу объектов и методов исследования. В качестве объекта исследования выбран змеевик камеры радиации трубчатой печи, как находящийся в наиболее сложных условиях термонагружепия.

Приведены методы, алгоритмы и математические модели расчёта однофазных и двухфазных течений для трубчатого змеевика печи, как аналитические, так и использующие методы вычислительной гидродинамики.

Гидродинамический расчет выполнен с использованием программного комплекса (ПК) РктЛ^эюп, предназначенного для моделирования трехмерного течения жидкости, газа и тепломассопереноса методом вычислительной гидродинамики (ВГД). Основной задачей ВГД является численное решение уравнений Навье - Стокса, описывающих динамику жидкости. Эти уравнения составляют математическую модель тепломассопереноса. В качестве математической модели принята модель турбулентной слабосжимаемой жидкости, которая описывает стационарное движение при дозвуковых числах Маха и любых изменениях плотности.

Для исследования массопереноса в двухфазном потоке жидкости (нефть и ее пары) используется равновесная модель кавитации, реализованная в ПК БЬ'йЛЯзюп. Там, где давление падает до значений ниже давления насыщенных паров, в жидкости может возникать кавитация, иными словами, происходит разрыв с образованием пузырьков, наполненных паром. Углеводородная фракция должна перейти в паровую фазу, когда давление в ней падает ниже давления насыщенных паров данной фракции.

С целью обоснованнования применения метода вычислительной гидродинамики выполнен сравнительный анализ с эмпирическими зависимостями коэффициента гидравлического сопротивления потока в узле труба - конический переход. Также дана оценка потерь давления в змеевике с однофазным режимом движения потока по аналитическим зависимостям. Сравнение полученных результатов расчета разными методами показало, что погрешность составила не более 15%.

Для анализа напряженно - деформированного состояния змеевика печи использовали метод конечных элементов (МКЭ), который реализуется в программном комплексе (ПК) АКБУБ. Существующие методики оценки напряженно - деформированного состояния змеевика позволяют оценить только средние значения, а вычислительные методы позволяют получить приемлемо точную оценку с учетом рабочих условий термонагружения змеевика. Для адекватности результатов модельного эксперимента результаты гидродинамического анализа использовались в качестве исходных данных для оценки напряженно - деформированного состояния змеевика.

В третьей главе представлены результаты выбора и расчета основных теплофизических характеристик модельного углеводородного сырья с заданным набором псевдокомпонентов. Расчет выполнялся при следующих исходных данных:

а) давление на входе не более 2 МПа, на выходе 0,1 МПа;

б) температура на входе 130 °С, на выходе 330 °С;

в) массовый расход потока 75000 кг/ч.

В таблице 1 показаны основные теплофизические характеристики модельного потока углеводородного сырья. Таблица 1 - Основные теплофизические характеристики модельного потока

и 0 св 1 е- & Доля пара Плотность пара, кг/м3 Плотность ЖИДКОСТИ, кг/м3 Теплопроводность пара, Вт/м-К [Теплопроводность жидкости, Вт/м-К Вязкость пара, Па-с Вязкость жидкости, Пас Теплоемкость цара, кДж/кг-К Теплоемкость жидкости, кДж/кг-К Поверхностное натяжение, Н/м

120 0,01 2,30 769,34 0,0216 0,102 7,6Е-06 0,00150 1,85 2,17 0,017

140 0,30 2,68 750,69 0,0232 0,093 7,7Е-06 0,00169 1,98 2,31 0,015

160 0,42 2,78 744,10 0,0246 0,088 7,9Е-06 0,00195 2,05 2,38 0,014

180 0,51 2,85 737,66 0,0262 0,086 8ДЕ-06 0,00229 2,12 2,45 0,013

200 0,59 2,89 730,57 0,0280 0,082 8,4Е-06 0,00266 2,19 2,51 0,013

220 0,65 2,93 722,63 0,0297 0,079 8,6Е-06 0,00301 2,26 2,58 0,012

240 0,71 2,98 714,09 0,0315 0,075 8,7Е-06 0,00336 2,33 2,64 0,011

260 0,77 3,04 705,12 0,0333 0,073 8,9Е-06 0,00370 2,39 2,70 0,010

280 0,82 3,13 695,63 0,0350 0,070 8,9Е-06 0,00400 2,46 2,77 0,010

300 0,88 3,25 685,18 0,0367 0,068 8,9Е-06 0,00424 2,52 2,83 0,009

320 0,96 3,45 673,44 0,0381 0,066 8,7Е-06 0,00438 2,58 2,89 0,008

На рисунке 3 показана расчетная зависимость давления насыщенных паров парожидкостной смеси от температуры. ЛР, МПа

3,0

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

1,°С —►

0 100 200 300

Рисунок 3 - Расчетная зависимость давления насыщенных паров от температуры

Анализ графика показывает, что в ходе постепенного частичного испарения нефти по длине змеевика наблюдается характерное повышение давления насыщенных паров. Полученные теплофизические характеристики модельного потока используются для формирования базы данных веществ в ПК Р1о\уЛ^зюп. Проведено сравнение потерь давления течения сырья в змеевике без конического перехода, полученных с использованием методов гидродинамического моделирования и Б. Д. Бакланова, которое показывает, что погрешность расчета составляла не более 7%; следовательно, можно сделать вывод о приемлемости последнего метода в случае моделирования течения двухфазного потока сырья. Предложен алгоритм оптимизации змеевика по скорости выхода продукта в ПК Р1о\уУ1зюп в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4 - Алгоритм оптимизации змеевика по скорости продукта на

выходе

Согласно данному алгоритму решена задача моделирования движения потока углеводородного сырья в змеевике трубчатой печи. Рассматривалось турбулентное течение с числом Рейнольдса равным 7-104. Математическая модель, описывающая турбулентное течение слабосжимаемой жидкости, состоит из следующих уравнений: уравнения Навье - Стокса, уравнений для энтальпии, концентрации и уравнения переноса для турбулентной энергии и диссипации.

Задача решалась в следующей трехмерной постановке. Геометрическая модель змеевика, созданная методом твердотельного моделирования показана на рисунке 1, приведенном выше. Геометрические размеры расчетной области следующие: полная длина линейной части змеевика (трубы) -6 м; диаметр трубы =0,159 м, диаметр трубы В2 = 0,219 м, длина конического перехода 0,2 м; число радиантных труб в расчетном потоке 7, срединный радиус отвода 0,160 м, эквивалентная длина радиантных труб £=45 м.

Граничные условия обозначены на рисунке 1, приведенном выше:

- на границе 1 - граничное условие входа потока с давлением 1 МПа, с температурой 130 °С и концентрацией паровой фазы 0;

- на границе 2 - граничное условие свободного выхода с нулевым давлением;

- на границе 3 - граничное условие с логарифмическим профилем скорости и средней температурой на стенке 255 °С.

Первоначально было установлено распределение скорости потока по длине змеевика без конического перехода, показанное на рисунке 5, затем было установлено распределение скорости потока по длине змеевюса с коническим переходом - расчет проводился при нескольких значениях координаты вставки конического перехода.

За начало координат был принят конец последней трубы (выход продукта) змеевика. Координату вставки конического перехода определяли по следующим принципам: во - первых, она должна быть на участке

Рисунок 5 - Распределение скорости по длине змеевика без конического перехода испарения продукта в змеевике, во вторых - один конец перехода должен сопрягаться с отводом до или после него, чтобы избежать нецелесообразных сварных швов как на трубе, так и вблизи опорных элементов змеевика. Координата вставки конического перехода от конца змеевика для решаемой задачи принимала значения, равные £=6,5; 13,0; 19,5 и 26 м, или в относительных значениях Шобш=0,14; 0,29; 0,43 и 0,58.

Оптимальная точка вставки конического перехода находится на расстоянии 0,1£Обш от конца змеевика в соответствии с рисунком 6. При скорости сырья на входе в змеевик 1,2-1,3 м/с максимальная скорость сырья на выходе из змеевика без перехода составляет около 9,5 м/с, змеевика с переходом - 5 м/с.

Рисунок 6 - Распределение скорости по длине змеевика для трубы с переходом (К - место размещения конического перехода)

В результате моделирования установлена зависимость скорости потока на выходе из змеевика от £/£о6ш - относительной длины змеевика, показанная на рисунке 7.

0,1 0,2 03 0.4

1 - скорость потока продукта до конического перехода; 2 - скорость потока продукта на выходе из змеевика

Рисунок 7- Расчетная зависимость скорости потока на выходе из змеевика от относительной длины змеевика

При моделировании установлены также основные закономерности изменения давления, температуры, скорости, плотности двухфазного потока, обусловленные как собственно увеличением диаметра, так и местоположением конического перехода. Эти закономерности сводятся к следующиму:

- положение точки начала испарения зависит от местоположения координаты изменения диаметра змеевика (вставки конического перехода). Ее положение смещается в направлении изменения координаты конического перехода;

- гидравлическое сопротивление змеевика с изменяющимся диаметром зависит от местоположения конического перехода по отношению к сопряженному отводу. При его размещении перед отводом по ходу потока гидравлическое сопротивление меньше в 1,6 раза по сравнению с размещением после отвода.

В четвертой главе представлен анализ конструкции трубчатого змеевика в условиях сложного термонагружения, его расчетная модель приведена на рисунке 8. Длина линейного участка одной трубы змеевика составляет Ь = 6 м, диаметры труб О] =0,159 м, = 0,219 м, срединный радиус отвода II = 0,160 м, длина перехода 0,2 м. Температура изменятся от 300 до 500 °С, давление в трубах от 1 МПа до 0,1 МПа по длине змеевика. Отсчет ведется от входа сырья в змеевик. Материал змеевика сталь 08Х18Н10Т. Модуль упругости при температуре 350 °С принят равным 1,86-105 МПа, коэффициент линейного расширения материала трубы 1,8е-5 "С"', коэффициент Пуассона 0,3, плотность 7850 кг/м3.

Рисунок 8 - Расчетная модель трубчатого змеевика

Узлы конечно - элементной модели закреплены с использованием шарнирно - подвижных опор: фиксировано перемещение по оси У в вертикальном направлении и допускаются перемещения в горизонтальной плоскости в направлении оси X под действием усилий, вызванных термическим расширением его элементов в процессе эксплуатации. В узлах по торцам труб фиксированы перемещения по всем степеням свободы -жесткая заделка. Результаты расчетов НДС змеевика приведены в таблице 2. Анализ данных таблицы 2 показал, что наиболее неблагоприятное воздействие на НДС змеевика оказывают температурные нагрузки, причем

максимальный уровень напряжений наблюдается на последних трубах змеевика в области отвода.

Таблица 2 - Максимальные эквивалентные напряжения по Мизесу (МПа)

Геометрическая модель змеевика Виды нагружения змеевика

давление температура давление, температура и вес змеевика

Труба без перехода 16,90 130,35 132,95

Труба с переходом 72,17 139,58 132,00

Если нагрузкой является только давление, то максимальные эквивалентные напряжения невелики и сосредоточенны на первых трубах змеевика. Другим фактором нагружения змеевика является его вес: анализ показал, что максимальные напряжения составляют около 20 МПа, а максимальный прогиб между опорами около 0,05м в вертикальном направлении. Этот прогиб компенсируется температурным расширением элементов змеевика, который составляет 0,016 м в горизонтальном направлении.

В случае комбинированного термосилового нагружения такими факторами, как давление, вес труб, НДС змеевика определяется в основном температурой его нагрева, и максимальные эквивалентные напряжения сосредоточены на последних трубах змеевика. Наличие конического перехода на напряженно-деформированное состояние змеевика влияет незначительно, и максимальные эквивалентные напряжения находятся в пределах допускаемых.

Ввиду того, что наиболее опасный элемент конструкции змеевика с точки зрения прочности - это отвод, являющийся конструктивным элементом узла: труба диаметром - переход - отвод - труба диаметром Б2 (рисунок 9), был выполнен анализ его НДС для выявления детальной картины распределения напряжений и оптимизации его конструктивных параметров. Целевой функцией служат эквивалентные напряжения по

Мизесу, проектные параметры - длина перехода L, радиус R гиба отвода, диаметры труб Di и D2. Требуется найти такие значения геометрических параметров R и L, при которых напряжения минимальны и ниже предельно допускаемых. Давление потока Р = 0,45 МПа. Диаметры труб варьировались таким образом: 1 - Di=l 59 мм, D2 = 219 мм; 2 - Di = 127 мм, D2 = 159 мм; 3 -Di = 108 мм, D2 = 127 мм (соответственно обозначениям на рисунках 10 и 11). Толщина стенки S=8 мм принималась постоянной во всех случаях, R изменялся от 0,1 до 0,3м, L - от 0,05 до 0,3 м.

ума №1

Рисунок 9 - Конструкции узлов По торцам труб фиксированы перемещения по всем степеням свободы. Длины труб выбраны так, что жесткая заделка торцов труб не влияет на НДС исследуемого узла. Результаты решения представлены в графической форме и отражают максимальные эквивалентные напряжения по Мизесу. На рисунке 10 представлена зависимость, показывающая влияние радиуса отвода Я на НДС узла.

о МПа

Узел №2

■ 1

/

/

0,13 ОД« 0,23 0,28 0,13 0,1« ОДЗ 0,28

Рисунок 10 - Влияние радиуса отвода Я на НДС узла По графику видно, что с увеличением радиуса напряжения падают, а в интервале изменения Я от 0,13 до 0,18 м быстро растут, т. е. принятый

радиус 0,16 м является оптимальным, причем конструкция 2 является более предпочтительной. На рисунке 11 представлена зависимость, отражающая влияние длины перехода на НДС узла. Для конструкции 1 длина перехода мало влияет на уровень максимальных напряжений, а конструкция 2 более чувствительна к его изменению. Причем в обоих случаях напряжения растут с увеличением диаметра труб.

12

I

1,М

од

0,2 0,3

в

ИПа, 12 8 4 0

Узел »2

V 1

\ 1

ч м

и, ^ >

1

од

ОД 0,3

-3

1,м

Рисунок 11 - Влияние длины перехода Ь на НДС узла

Таким образом, по проделанному анализу можно сделать вывод, что конструкция 2 является более предпочтительной, и приняв длину перехода равной 0,1 м, а радиус отвода равным 0,16 м, можно исключить влияние этих факторов на уровень максимальных напряжений, они будут зависеть только от диаметра труб.

Следующей задачей является изучение НДС конического перехода для ряда типоразмеров и его оптимизации по конструктивным параметрам с целью обеспечения минимальных эквивалентных напряжений.

Участок змеевика с коническим переходом (рисунок 12) закрепляется по двум краям (жесткая заделка), по внутренней поверхности трубы приложено давление Р=3 МПа, необходимо выявить зависимость максимальных напряжений от значений величин геометрических параметров. Рассчитывались максимальные эквивалентные напряжения как функция коэффициента:

I

к =

Д£> '

0)

где Ь - длина конического перехода;

АО = £)2 - Д - перепад диаметров конического перехода.

---

, ь ) ,1. , . 1.1 „

Рисунок 12 - Схема нагружения конического перехода По результатам расчета в ПК АЫвУБ построен график, показанный на рисунке 13. Анализируя график, можно прийти к следующим выводам: при достижении к=1,2 (см. формулу (1)) максимальные напряжения становятся постоянными и при изменении ДО от 0,045 до 0,065 м соответственно изменяются от 40 до 60 МПа.

Рисунок 13 - Зависимость изменения эквивалентных напряжений от размеров конического перехода Алгоритм оптимизации проектирования змеевика трубчатой печи представлен на рисунке 14. Особенностью данного алгоритма является переход от гидродинамического расчета к прочностному, что позволяет адекватно учесть реальное сложное термонагружение змеевика и принять решение по его оптимизации.

Рисунок 14 - Алгоритм оптимизации проектирования змеевика печи

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Разработан метод оптимизации конструкций змеевика трубчатой печи с учетом реальных условий эксплуатации исходя из оценки гидродинамических параметров двухфазного потока продукта и напряженно - деформированного состояния его конструктивных элементов и узлов. На основе этого метода предложен алгоритм оптимизации проектирования змеевика трубчатой печи.

2 Проведенный анализ конструкций змеевиков трубчатых печей нефтеперерабатывающей промышленности показал, что основную тепловую нагрузку воспринимает радиантный змеевик, в котором происходит нагрев и частичное или полное испарение продукта. Анализ особенностей гидродинамики в двухфазных потоках показал, что движение парожидкостного потока продукта при его изменяющемся объеме в змеевике является турбулентным и режимы его течения меняются от пузырькового до дисперсно -кольцевого. Для таких режимов течения характерны высокие скорости продукта на выходе из змеевика, и в таких случаях применяют змеевики с переменным диаметром труб для поддержания заданной скорости паров сырья на выходе из змеевика и на входе в вакуумную колонну.

3 Методом вычислительной гидродинамики разработана модель двухфазного движения потока продукта в змеевике. Установлено, что погрешность этого метода по сравнению с известными аналитическими решениями составляет от 5 до 15%.

Показаны закономерности изменения давления, скорости, температуры, плотности и концентрация потока как до, так и после изменения размера труб, что дает возможность обоснованно подходить к выбору тех или иных конструктивных вариантов узлов и элементов трубчатого змеевика.

4 Разработана методика оптимизации конструкции трубчатого змеевика по скорости выхода продукта из него в ПК Р1о\уУ1зюп. Установлено, что при

размещении конического перехода ближе к концу змеевика достигается минимизация скорости на его выходе. Оптимальная точка установки конического перехода находится на расстоянии 0,1£обШ от конца змеевика.

5 Показано, что положение точки начала испарения зависит от местоположения координаты изменения диаметра змеевика (вставки конического перехода). Ее положение смещается в направлении изменения координаты конического перехода.

6 Установлено, что гидравлическое сопротивление змеевика с изменяющимся диаметром зависит от местоположения конического перехода по отношению к сопряженному отводу. При его размещении перед отводом по ходу потока гидравлическое сопротивление меньше в 1,6 раза по сравнению с размещением после отвода.

7 Методом конечных элементов получены результаты по НДС конструктивных узлов и элементов змеевика с изменяющимся диаметром труб в рабочих условиях эксплуатации. На языке прикладного программирования АРБЬ разработана программа оптимизации НДС узлов и элементов. Решение статической задачи деформирования змеевика в упругой области при переменных рабочих нагрузках по длине змеевика показало, что НДС змеевика определяется температурными нагрузками, при этом максимальные эквивалентные напряжения возникают на конечных трубах змеевика.

8 Выполнен расчет влияния геометрических параметров на НДС в узле труба - переход - колено - труба. Приняв длину перехода равной 0,1 м, а радиус колена отвода равным 0,16 м, можно исключить влияние этих факторов на уровень максимальных эквивалентных напряжений.

9 Результаты исследования НДС в зоне конического перехода показали, что при отношении длины конического перехода к перепаду диаметров более 1,2 максимальные напряжения определяются только перепадом диаметров соединяемых труб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Каданцев М.Н., Баязитов М.И. О напряженно - деформированном состоянии 1 в зоне конического перехода змеевиков трубчатых печей. Постановка задачи// 53-я научно техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: сб.тез. докл. / редкол.: Кузеев И. Р. и др.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002 - С. 14-15

2 Каданцев М.Н. Напряженно - деформированное состояние в зоне конического перехода в трубчатых змеевиках//53-я научно техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ: сб. тез. докл./редкол.: Кузеев И. Р. и др. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. - С. 16-17

3 Каданцев М.Н., Баязитов М.И. Исследование - напряженно -деформированного состояния трубы змеевика в зоне конического перехода. Мировое сообщество: проблемы и пути решения: Сб. науч. ст. - Уфа:Изд.- во УГНТУ, 2003.-№13.-С. 5-10

4 Каданцев М.Н. Сопряженный теплообмен при движении двухфазного потока//Интенсификация тепломассобменных процессов, промышленная безопасность и экология: материалы Всероссийской студенческой научи. - техн. конф,- Казань,2005.-С. 130-131

5 Кадапцев М.Н. Оптимизация конструкции конического перехода трубы змеевика с помощью программы АЫ8У8//Интенсификация тепломассобменных процессов, промышленная безопасность и экология: материалы Всероссийской студенческой научн. - техн. конф. - Казань, 2005. - С. 271-272

6 Каданцев М.Н., Баязитов М. И. Влияние геометрических параметров на напряженно - деформированное состояние в узле труба - переход - колено -труба//Нефтегазопсреработка и нефтехимия -2005: материалы Междунар. науч. -пракг. конф. - Уфа: Изд - во ГУЛ ИНХП РБ, 2005. - С. 302-303

7 Каданцев М.Н. Исследование температурных напряжений в поперечном сечении трубы змеевика//Нефтегазопереработка и нефтехимия -2005: материалы Междунар. науч. - пракг. конф. - Уфа: Изд - во ГУЛ ИНХП РБ, 2005. - С. 303-304

Подписано в печать 12.01.2006. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарншура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 3.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета. Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

Введение.

1 Анализ конструктивно - технологических характеристик трубчатых змеевиков печей атмосферно — вакуумной перегонки нефти.

1.1 Особенности технологического процесса перегонки нефти.

1.2 Особенности блока вакуумной переработки нефти.

1.3 Змеевики трубчатых печей.

1.4 Классификация дефектов змеевиков.

1.5 Тепловой режим эксплуатации змеевиков.

1.6 Особенности гидравлических режимов движения сырья

1.7 Особенности фазового перехода жидкость - пар.

1.8 Пути оптимизации змеевиков трубчатых печей.

1.9 Экспериментальное исследование змеевиков трубчатых печей.

1.10 Постановка задачи оптимизации конструкций трубчатого змеевика.

1.11 Выводы.

2 Методы анализа гидродинамических параметров сырья в трубчатом змеевике и его напряженно- деформированного состояния.

2.1 Определение потери напора при испарении и нагреве сырья.

2.2 Численные методы исследований течения среды в змеевиках.

2.3 Метод анализа движения среды в ПК FlowVision.

2.4 Равновесная модель кавитации.

2.5 Анализ гидродинамических параметров потока в узле труба -конический переход.

2.6 Определение потери давления в змеевике с однофазным режимом движения сырья.

2.7 Обзор существующих методов расчета НДС.

2.8 Численные методы исследований НДС змеевика.

2.9 Методы оптимизации конструкций змеевиков и их элементов.

2.10 Выводы.

3 Анализ гидродинамических параметров двухфазного потока.

3.1 Анализ теплофизических характеристик углеводородного сырья.

3.2 Анализ потерь давления в змеевике без конического перехода с двухфазным режимом движения сырья.

3.3 Алгоритм оптимизации змеевика по скорости выхода продукта.

3.4 Определение координаты размещения конического перехода в змеевике.

3.5 Исследование параметров фазового перехода жидкость - пар.

3.6 Исследование влияния вида сырья на скорость продукта в змеевике

3.7 Анализ гидродинамических параметров трансферного трубопровода.

3.8 Гидродинамика потока в системе труба - отвод - конический переход.

3.9 Выводы.

4 Анализ НДС конструкции трубчатого змеевика.

4.1 Анализ НДС змеевика трубчатой печи.

4.2 Оценка НДС трубчатого змеевика с трансферным трубопроводом.

4.3 Влияние геометрических параметров на НДС в узле переход отвод.

4.4 Влияние изменения конструкции узла переход - отвод на его

4.5 Исследование НДС трубы змеевика в зоне конического перехода.

4.6 Оптимизация конструкции конического перехода трубы змеевика. 103 ! 4.7 Исследование температурных напряжений в поперечном сечении трубы.

Д 4.8 Выводы.

Выводы.

Актуальность работы. Производство качественных продуктов в результате переработки углеводородного сырья - основная тенденция, определяющая развитие нефтегазоперерабатывающей промышленности. Наиболее значимым в технологическом процессе оборудованием является трубчатая печь, основным элементом которой является трубчатый змеевик воспринимающий основную тепловую нагрузку со стороны продуктов сгорания топлива и подвергающий воздействию со стороны нагреваемого потока внутри труб.

Образование на участке испарения большого количества паровой фазы обусловленное процессами нагрева, частичного или полного испарения ведет к возрастанию линейных скоростей сырья и перепаду давления в змеевике. В процессах вакуумной переработки нефти состояние потока на выходе из печи имеет особое значение, так как от его параметров зависят рабочие характеристики контактных устройств колонных аппаратов.

Наиболее распространенный способ снижения скорости потока сырья -это увеличение диаметра трубы трансферного трубопровода. Но вследствие ограниченности его длины снизить скорость потока удается лишь до определенных пределов. Кроме этого, вследствие высокого паросодержания потока данный прием приводит к возрастанию перепада давлений, поэтому изменение диаметров производят начиная с конечного участка змеевика. При этом вопрос о выборе места изменения диаметра на этом участке с точки зрения получения требуемой скорости потока на выходе из змеевика не оценивался. Также важно то, что распределение давления и температуры по длине змеевика в этом случае может оказывать существенное влияние на напряженно - деформированное состояние его конструктивных элементов и узлов.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является подход, основанный на оптимизации конструкций змеевика по конструктивно - технологическим параметрам путем их изменения с целью обеспечения заданных рабочих характеристик. Данный подход позволяет найти лучшие конструктивные решения для узлов и элементов змеевика.

В связи с вышеизложенным целью работы является разработка метода оптимизации конструкций змеевика трубчатой печи исходя из оценки гидродинамических параметров двухфазного потока продукта и напряженно - деформированного состояния его конструктивных элементов и узлов.

Задачи исследования:

- анализ конструкций змеевиков трубчатых печей и особенностей гидродинамики в двухфазных потоках;

- исследование гидродинамических параметров потока продукта в процессе нагрева и постепенного испарения нагреваемого продукта;

- исследование напряженно - деформированного состояния (НДС) змеевика и его элементов в условиях нагрева и испарения продукта.

Научная новизна

1 Сформулирована и решена задача оптимизации конструкции змеевика по заданной скорости продукта на выходе из него. Установлено, что скорость продукта на выходе из змеевика определяется координатой размещения конического перехода, при смещении координаты установки конического перехода в направлении входа продукта в змеевик скорость продукта на выходе из змеевика увеличивается.

2 Показано, что положение точки начала испарения продукта зависит от места изменения диаметра змеевика (координата установки конического перехода): при смещении координаты установки конического перехода в направлении входа продукта в змеевик координата точки начала испарения продукта соответственно смещается в этом направлении.

3 Определено, что гидравлическое сопротивление змеевика с изменяющимся диаметром зависит от местоположения конического перехода по отношению к сопряженному отводу. Показано, что при его размещении перед отводом по ходу потока гидравлическое сопротивление меньше в 1,6 раза по сравнению с размещением после отвода.

4 Показано, что при радиусе отвода змеевика более 0,18 м и при длине конического перехода более 0,1 м эквивалентные напряжения в зоне сопряжения труб разных диаметров зависят только от соотношения диаметров.

Теоретическая и практическая ценность

Разработана методика оптимизации конструкций змеевика трубчатой печи исходя из оценки гидродинамических параметров двухфазного потока продукта и напряженно - деформированного состояния его конструктивных элементов и узлов.

Данная методика принята к внедрению в ООО НПЦ "ТЕХПРОЕКТ" и используется в учебном процессе УГНТУ при проведении аудиторных занятий по дисциплине «Машины и аппараты нефтегазопереработки» для студентов специальности 17.17.00 «Оборудование нефтегазопереработки».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись на 53-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2002 г.); Всероссийской студенческой научно - технической конференции "Интенсификация тепломассообменных процессов, промышленная безопасность и экология" (Казань, 2005 г.); Международной научно - практической конференции "Нефтегазопереработка и нефтехимия" (Уфа, 2005 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и выводов, содержит 119 страниц машинописного текста, в том числе 67 рисунков, 14 таблиц, список использованных источников из 90 наименований и 5 приложений.

9 Результаты исследования НДС в зоне конического перехода показали, что при отношении длины конического перехода к перепаду диаметров более 1,2 максимальные напряжения определяются только перепадом диаметров соединяемых труб.

112

1.Гуревич И. А. Общие свойства и первичные методы переработки нефти и газа. -М: Химия, 1972.- 240 с.

2. Жоров Ю.М. Расчёты и исследования химических процессов нефтепереработки. М.: Химия, 1973. - 213 с.

3. Гусейнов Д.А., Вайнер Л.В. Технологические расчёты процессов нефтепереработки. -М.: Химия, 1964. 308 с.

4. Рабинович Г.Г., Рябых П.М., Хохряков П.А. и др. Расчёты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. М: Химия, 1979 - 568 с.

5. Высокотемпературные процессы и аппараты для переработки углеводородного сырья. И.Р. Кузеев и др. Уфа: Гилем, 1999. -32с.

6. И.А.Александров. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М.: Химия, 1978.-280с.

7. Ф.Б.Петлюк, Л.А.Серафимов. Многокомпонентная ректификация. Теория и расчет. М.: Химия, 1983,- 304с.

8. Адельсон С. В. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. Госготехиздат, 1963.

9. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии М.: Недра, 2000 - С.552

10. Фарамазов. С. А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация. М.: Химия, 1978. - С. 202-227.

11. Котишек Я. Трубчатые печи в химической промышленности. Л.: Химия, 1963. - С. 13-27, 42.

12. Исламов М. Ш. Проектирование и эксплуатация промышленных печей. -Л.: Химия, 1986. С. 16-22.

13. Бахшиян Ц. А. Трубчатые печи с излучающими стенками топки. М.: ГОСИНТИ, 1960. - С. 5-25, 60.

14. Бахшиян Ц. А. Трубчатые печи. М.: Химия, 1969. - С. 92-96.

15. Отраслевая нормаль ОН 26-02-159-66 "Трубчатые печи. Типы, параметры, основные размеры." М:, ВНИИнефтемаш. 1970.

16. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М.: Химия, 1973. - 272 с.

17. Ентус Н. Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1987. - 304с.

18. Кузеев. И.Р., Анкобия. И.А., Шарафиев Р. Г. и др. Высокотемпературное науглероживание печных труб.- В сб.: Проблемы нефти и газа.- Уфа. 1981.-С.119-120.

19. Ибрагимов. И. Г., Кузеев. И.Р., Филимонов Е.А., Баязитов М.И. Остаточная толщина стенки труб конвекционных и радиантных экранов нагревательных печей. // Повышение эффективности и надежности машин и аппаратов в основной химии. Сумы, 1986. - С.217-218.

20. Закиричная М.М., Чиркова А.Г., Кузеев И.Р. Изменение структуры и свойств металла труб змевиков печей пиролиза в процессе эксплуатации. // Нефть и газ. 1998. №2. С.87-92.

21. Баязитов М.И., Кузеев. И.Р. О механизме коксообразования на внутренней поверхности печных труб // Нефть и газ. Уфа, 1996.

22. Баязитов М.И. Оценка поврежденности труб в условиях эксплуатации // Проблемы машиноведения, конструкционных материалов и технологий. Уфа, 1997.С.203-210.

23. Баязитов М.И. Долговечность печных труб нагревательных печей // Десять лет эксперимента на кафедре МАХП. Некоторые результаты. Уфа/ УГНТУ, 1997, С.203

24. Ибрагимов И. Г., Кузеев И.Р., Филимонов Е.А., Баязитов М.И. Остаточная толщина стенки труб конвекционных и радиантных экрановнагревательных печей // Повышение эффективности и надежности машин и аппаратов в основной химии. Сумы, 1986,- С.217-218.

25. Максименко М. 3., Краснов В. И. Основы надежности оборудования нефтехимических производств. Уфа: УГНТУ, 1983.- 85 с.

26. Нормативная методика теплового расчета трубчатых печей. РТМ 26-0240-77.

27. Вилемас Ю. В., Пошкас П. С. Теплообмен и гидродинамика в спиральных каналах и змеевиках. Инженерно-физический журнал. Том 64, №6.

28. Антипов А.И., Голубев Л.Г., Мухтаров Я.С. Тепловой расчет трубчатых печей объектов промысловой подготовки нефти применительно к уменьшению загрузки по сырью. Известия вузов. Нефть и газ, 2004, №6, с 55-57

29. Кошкин В. К., Калинин Э. К. Теплообменные аппараты и теплоносители-М.: Машиностроение, 1971.-200 с.

30. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен М. :Мир, 1990. - 3 84 с.

31. Кутепов A.M., Стерман JI.C., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. М.: Высшая школа, 1983, 1986.

32. ФаберТ.Е. Гидроаэродинамика, М.:Постмаркет, 2001

33. Лашутина Н.Г. и др. Техническая термодинамика с основами теплопередачи и гидравлики JI.Машиностроение, 1988. 250 с.

34. Похвалов Ю.Е., Деев В.И., Корсун А.С. Истинное равновесное паро-, газосодержание при течении в канале. М.: МИФИ, 1991.

35. Похвалов Ю.Е., Деев В.И., Корсун А.С. Расходные и истинные теплогидравлические характеристики парогазожидкостных потоков в каналах. М.: МИФИ, 1990.

36. Мамаев В. А., Одишария Г.Э., Семенов Н.И., Точилин А.А. Гидродинамика газожидкостных смесей в трубах. М.:Недра, 1969. 208 с.

37. Тучинский М. Р., Родных Ю. В. Математическое моделирование и оптимизация пиролизных установок. -М.: Химия, 1979.-168 с.

38. Фейгин М. А. и др. Оптимальный расчет змеевика трубчатой пиролизной печи, //в сб. Моделирование и оптимизация каталитических процессов. Издательство Нация, М.1965 г.

39. Расчет химических аппаратов на ЭВМ. Учебное пособие. Уфа 1989. Е.А. Филимонов, И. Р. Кузеев.

40. Брдлик П. М., Какабаев А. К. Экспериментальное исследование конденсации водяного пара внутри змеевиков. Инженерно-физический журнал. Том 6, №10

41. Степанов А. В. Экспериментальное исследование теплообмена и моделирование реакционных трубчатых печей. Инженерно-физический журнал. Том 69, №6.

42. Вилемас Ю. В., Пошкас П. С. Теплообмен и гидродинамика в спиральных каналах и змеевиках. Инженерно-физический журнал. Том 64, №6.

43. Терехов В. И., Пахомов М. А., Чичиндаев А. В. Тепломассообмен в двухкомпонентном развитом турбулентном газопарокапельном потоке. Инженерно-физический журнал. Том 74, №2

44. Образцова Е.И. Оптимальное конструирование змеевика при промежуточном отборе паровой фазы // Автореферат диссертации. /- Уфа: Изд.- во УГНТУ, 2004. 24 с.

45. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник, под редакцией Е.Н.Судакова.- М.: Химия, 1979 С.344-355

46. Макаров Ю. И., Генкин А. Э. Технологическое оборудование химических и нефтегазоперерабатывающих заводов М.: Машиностроение, 1976.- С.368

47. Адельсон С. В. Технологический расчет и конструктивное оформление нефтезаводских печей. М.: Гостоптехиздат, 1952 344 с.

48. Технологические расчёты установок переработки нефти: Уч. пособие для вузов / М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина, Р.А. Фасхутдинов. и др. М.: Химия, 1987.-352 с.

49. Эмирджанов Р.Г. Основы технологических расчётов в нефтепереработке и нефтехимии. М.: Химия, 1989. 512 с.

50. Руководство пользователя по системе FlowVision, 2005, 200 с.

51. Аксёнов А. А. Программный комплекс Flow Vision для решения задач аэродинамики и тепломассопереноса методами численного моделирования // Матер. III съезда АВОК, 22-25.09. 1993. М.: АВОК, 1993. - С. 114 - 119.

52. Система моделирования движения жидкости и газа FlowVision. Руководство пользователя. М.: ООО Тезис. 2002. 262 с.

53. Турбулентность. Принципы и применения. Под редакцией У.Фроста, Т.Моулдена. М.: Мир. 1975. 535 с.

54. Перевощиков С. И. Потери энергии в диффузорных каналах. Известия вузов. Нефть и газ, 1998, №5, с. 70-78

55. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975, с.233.

56. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учебное пособие для студентов втузов / М.Ф. Михалев и др.,М.1984. -300 с.

57. Волошин А. А., Самсонов Ю. А. Расчет и конструирование пересекающих оболочек сосудов. Машиностроение, 1972.- 122с.

58. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М. A., ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едиториал УРСС, 2003. -272 с.

59. ANSYS Basic Analusis Pocedures Guide. ANSYS Release 5.6 ANSYS Inc., 1998.

60. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 455с.

61. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 428с.

62. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.

63. Уайдл Д., Оптимальное проектирование. 1981, 272 с.

64. Мажид К.И., П/ред. Колтунов М.А. Оптимальное проектирование конструкций М.: Высшая школа, 1979, 237 с

65. Прагер В., Основы теории оптимального проектирования конструкций.1. М.: Мир, 1977,109 с.

66. Поляк Б. Т., Введение в оптимизацию. М.: Наука,, 1983, 384 с. 1983

67. Малков В.П., Угодчиков А.Г. Оптимизация упругих систем. М.: Наука, 1981.288 с.

68. Баничук Н.В. Введение в оптимизацию конструкций. М.: Наука, 1986. 302

69. Шпильрайн Э. Э., Кессельман П. М. Основы теории теплофизических свойств веществ. М., «Энергия», 1977. -248 с.

70. Введенский А. А. Термодинамические расчеты нефтехимических процессов. М.: Гостоптехиздат, 1960.

71. А.Ю. Намиот. Фазовые равновесия в добыче нефти. М.: Недра, 1976, -183с.

72. Г.Р.Гуревич, А.И.Брусиловский. Справочное пособие по расчету фазового состояния и свойств газоконденсатных смесей. М.: Недра, 1984,-264 с.

73. Ю.М.Жоров. Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки и нефтехимии. М.: Химия, 1978,-376с.

74. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. -М.: Наука, 1972.

75. Басов К.A. ANSYS в примерах и задачах. М.: КомпьютерПресс, 2002.224 с.

76. Степанов Н.В., Голованов А.А. Практический курс пользователя Pro/Engineer 2000i М.: КомпьютерПресс, 2001. - 271 с.

77. Шимкович Д. Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. М.: ДМК Пресс, 2001.- 448 с.

78. Алямовский A.A. SolidWorks/COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечных элементов. М.: ДМК Пресс, 2004.- 432 с.

79. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / Мяченков В. И., Мальцев В. П. И др. М.: Машиностроение, 1989.

80. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учебное пособие для студентов втузов/М.Ф. Михалев и др.,М.1984.

81. Зверьков Б. В. и др. Расчет и конструирование трубопроводов: Справочное пособие/ JL: Машиностроение. 1979 г.

82. Баязитов М.И., Ибрагимов. И.Г., Газиев. Р.Р.и др. Анализ напряженно -деформированного состояния печных труб // Научно-техническое творчество молодежи в помощь производству. Уфа, 1986. С. 67.

83. Баязитов М. И., Чиркова А. Г. Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли. Уфа: УГНТУ, 1999. - С. 5-13.

84. Григоренко Я. М., Мукоед А.П. Решение задач теории оболочек на ЭВМ. Киев: Вища школа, 1979, 279 с.

85. Мяченков В. И., Григорьев И. В. Расчет составных оболочечных конструкций на ЭВМ: Справочник. М.: Машиностроение., 1981,216 с.1981

86. Волошин А. А., Самсонов Ю. А. Расчет и конструирование пересекающих оболочек сосудов. Машиностроение, 1972.- 122с.

87. Егоров М. И., Корягин В. С., Федоров В. И., Коротихин В. П. Расчет осесимметричного напряженного состояния разветвленных составных оболочек вращения. Проблемы прочности, № 5„ 1974, С. 21- 23.