某船脱硫塔结构改装工艺

船舶为满足国际海事组织IMO "限硫令"的规定,通过设计加装包含脱硫设备在内的围壁结构以达到低硫排放目标。如何快速完成脱硫塔改装工程,是船东选择船厂的一个重要因素。文章介绍了几种常见脱硫塔结构改装型式,并以成功完成改装的某船为例,叙述了改装过程中需注意细节,对于船厂低成本并快速完成脱硫塔项目改装有一定借鉴意义。     

船舶脱硫塔系统浅析

结合大连中远海运重工改装的脱硫塔项目,介绍了船舶脱硫塔系统的分类和设计要领,总结提炼船舶脱硫塔系统设计成果,以达到掌握自主化设计的能力,为其他类似产品的设计和建造提供宝贵的经验。     

好望角型散货船废气清洗系统的改装设计

以好望角型散货船加装脱硫塔装置的实船案例为研究对象,对废气清洗系统的工作原理、设计选型方法及改装设计的流程进行阐述,综合考虑设备安装要求和改装工程的实施难度,对船舶不同区域的设备布置方案进行分析研究,讨论改装过程中的问题并提出应对措施。     

船舶脱硫改装技术及前景分析

为减少环境污染、节省改装成本，对船舶脱硫改装技术进行介绍，阐述不同改装设计的优缺点，并分析脱硫改装市场前景。研究表明：相较于开式脱硫改装，闭式脱硫改装和混合式脱硫改装在环境保护方面具有显著优势。研究成果可为船舶脱硫改装设计提供一定参考。     

火电厂烟气脱硫塔钢结构有限元计算与分析

火电厂烟气脱硫塔钢结构形式复杂,所受荷载多样,计算分析繁琐。通过结合工程实例,建立三维有限元模型,精确计算吸收塔在各种荷载组合作用下的工作性状。在有限元计算结果基础上,按照强度、整体稳定和局部稳定来验算吸收塔壳体的承载能力,保证结构的安全,可为此类特种结构设计提供参考。     

大型集装箱船加装混合式脱硫系统船体设计

基于多型超大型集装箱船加装镁基法混合式脱硫系统工程项目,从船体设计的角度分析总结了改装要点。根据混合式脱硫塔系统新增的设备和舱柜,以及布置和系统上的要求,重点研究了加装过程中烟囱外形和结构尺寸、舱柜布置、烟囱振动以及防沉淀等关键技术问题。本文为大型箱船或其它船型安装混合式废气脱硫提供了技术参考和设计经验。     

改装船舶总振动分析计算

以某船舶改装项目为例,采用迁移矩阵法对船舶在满载和空载状态下的总振动固有频率和振型进行计算分析。对改装后的船体总振动固有频率进行预报,为船舶改装结构设计和设备避振提供工程指导。采用的计算方法可为船舶总振动固有频率和振型的预报分析提供借鉴。     

船用脱硫塔塔内流场分析

文中以切向船用脱硫塔为研究对象。在对船用脱硫塔进行简化建模的基础上,使用Gambit软件对该模型进行网格划分。船用柴油机额定工况下,基于Fluent软件,计算脱硫喷淋塔内的三维流场。通过对模拟计算结果的定性分析,表明塔内气流场有着规律性的分布;证明数值模拟的方法计算船用脱硫塔的流场是可行的;为后续船用脱硫塔内喷淋方式布置的研究提供理论参考。     

脱硫改装的电气设计

为更好分析和总结船舶脱硫改装工程中电气设计会涉及的内容和注意点,通过前期准备、详细设计、生产设计3个阶段对脱硫改装的电气设计进行描述,并适当结合工程实例进行说明阐述,为后续同类型的改装设计提供参考。     

安装脱硫塔对船体局部结构的振动影响

为验证安装脱硫塔对船舶局部结构的振动影响,以某18万吨级散货船为研究对象,从是否安装脱硫塔、安装同类型不同型号脱硫塔和安装不同类型脱硫塔这3个因素着手,对比分析上述因素对局部结构的振动影响,并对振动剧烈的结构提出优化方案。分析结果表明:脱硫塔的安装会导致船舶局部结构的振动加剧;对于不同类型的脱硫塔,安装I型塔较安装U型塔给局部结构振动带来的影响更为明显;对于同类型脱硫塔,适当增加脱硫塔质量对局部结构振动影响较小。研究成果为船舶设计者解决同类型问题提供参考。     

船舶脱硫系统安装工艺

为适应大量船舶进行脱硫改造的需求,介绍脱硫系统的构成与形式和脱硫原理与脱硫系统配置要求,论述脱硫设备安装、脱硫管系泵压试验和脱硫系统调试等脱硫系统安装工艺。经实船验证,脱硫系统安装工艺对其他船舶的同类施工具有借鉴和推广价值。     

海洋平台火炬塔筒体结构应力分析

针对海洋平台火炬塔筒体结构强度设计问题,采用Ansys软件的静力学模块对单个火炬塔筒体和3个火炬塔筒体进行静力分析,得到不同工况条件下的结构应力值和变形位移值。结果表明,单个火炬塔筒体可承受的最大压力载荷大于3个火炬塔筒体可承受的最大压力载荷。火炬塔筒体的分析方法和结果对后续石油化工废气处理装置的设计和安装具有一定的指导意义。     

基于疲劳强度谱分析的火炬塔支撑结构设计

火炬塔是FPSO上主要装置之一,火炬塔支撑结构的疲劳强度是结构设计重点关注的对象。在介绍疲劳谱分析方法及BV-Homer软件的基础上,总结整理出基于该软件的疲劳谱分析的基本流程,利用BV-Homer软件对火炬塔支撑结构原设计方案的疲劳损伤进行了分析校核,根据计算结果对支撑结构设计方案进行了修改。研究表明：原设计方案的疲劳强度不满足规范要求,修改方案的疲劳寿命大幅提高,满足规范要求;火炬塔支撑外侧主管及外侧热点的疲劳损伤较大,设计时需要重点关注;增加肘板、热点区域结构板厚是提高疲劳强度的有效方式;基于谱疲劳分析的结构疲劳强度分析方法可应用于其他类似结构。     

水力式升船机塔楼结构分析

塔楼结构是升船机的主体建筑物,针对景洪水电站水力式升船机塔楼的受力特点,采用数值计算方法及模型试验方法对水力式升船机塔楼结构进行深入研究。结果表明:数值计算结果和模型试验结果基本一致。通过施工完建后的相关监测结果对该设计进行论证,可为同类水力式升船机的塔楼设计提供借鉴。     

一种新型臂架起重机塔架结构分析

设计了一种用于臂架起重机上的新型塔架结构,利用有限元软件ANSYS对结构进行静力学计算;对比传统箱型塔架机型,新型塔架具有结构简洁、制造工艺简单、拆装方便等优点,可为臂架起重机设计提供一种新型结构形式参考.     

大跨度斜拉桥索塔受力分析

采用通用有限元程序ANSYS建立了2种不同结构形式的索塔有限元空间实体模型，利用这2种模型分别分析了某一大跨度斜拉桥的索塔在恒载和温度荷载共同作用下的受力特征，得出承台需设置系梁的结论，并对类似结构的设计提出了若干建议。     

Integrated design optimization of spar floating wind turbines

A linearized aero-hydro-servo-elastic floating wind turbine model is presented and used to perform integrated design optimization of the platform, tower, mooring system, and blade-pitch controller for a 10 MW spar floating wind turbine. Optimal design solutions are found using gradient-based optimization with analytic derivatives, considering both fatigue and extreme response constraints, where the objective function is a weighted combination of system cost and power quality. Optimization results show that local minima exist both in the soft-stiff and stiff-stiff range for the first tower bending mode and that a stiff-stiff tower design is needed to reach a solution that satisfies the fatigue constraints. The optimized platform has a relatively small diameter in the wave zone to limit the wave loads on the structure and an hourglass shape far below the waterline. The shape increases the restoring moment and natural frequency in pitch, which leads to improved behaviour in the low-frequency range. The importance of integrated optimization is shown in the solutions for the tower and blade-pitch control system, which are clearly affected by the simultaneous design of the platform. State-of-the-art nonlinear time-domain analyses show that the linearized model is conservative in general, but reasonably accurate in capturing trends, suggesting that the presented methodology is suitable for preliminary integrated design calculations.     

Design optimization of a TetraSpar-type floater and tower for the IEA Wind 15 MW reference wind turbine

We present an optimization study for the conceptual design of wind turbine floaters of the TetraSpar type. The optimization variables include all geometric dimensions of the floater, keel, mooring lines and tower design. A gradient based optimization method is applied to a mass proportional objective cost function. The objective function accounts for the different weight components of the floater, including secondary steel, the wind turbine tower, and the mooring system. A frequency domain response method is utilized, so that each design evaluation also takes into account the dynamic response for 12 wind speeds with associated wave conditions. Nineteen constraints are applied for static and dynamic response, natural frequencies, and fatigue at the bottom of the tower. Two reference designs are presented, namely one with a soft–stiff tower and one with a stiff–stiff tower. Due to the anti-phase coupling of the floater pitch and tower vibration, the soft–stiff tower needs a stronger floater stiffness in pitch. This design thus has a larger water plane area moment than the more compact stiff–stiff floater, which is found to be the least economical. A constraint analysis is next presented based on Lagrange multipliers and a relative cost index. We find that the strongest cost influence is exerted by the 3P tower frequency constraint for the stiff-stiff and soft-stiff designs. Finally, a third design variant with a free optimizable tower frequency is introduced. This design is found to be 11% cheaper than the soft–stiff design and highlights the potential cost savings of tower designs within the 3P region.     

三维精密测量技术在船舶脱硫系统改造中的应用

以三维扫描精密测量技术为基础,利用实景复制技术实现船舶形体及部件三维数字化采集、三维建模及船体检测,并应用于在役船舶脱硫系统快速改造工程。可以实现型线绘制、三维建模、三维虚拟安装等,为后期改装设计、零部件检测、虚拟装配、船型验收等应用提供数据支撑,极大提高从采集到检测等工序效率,减少在航船舶停泊时间,节约船舶改装和维修成本。