• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 1
  • Tagged with
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Strukturanalys av skyddsrör för temperaturgivare

Tidefelt, Mattias, Zedigh, August January 2019 (has links)
Temperaturgivare är ett instrument för temperaturmätning som används i stor utsträckning i industrin. Många gånger installeras temperaturgivare i farliga miljöer vilket medför att hållfastheten hos givarna är av yttersta betydelse. För att minimera risken för att en temperaturgivare ska gå sönder kan bland annat beräkningsmodeller för hållfastheten tas fram. Dessa modeller kan användas f¨or att skapa diagram och tabeller åt företag för att lättare avgöra huruvida en temperaturgivare håller eller inte i en given processmiljö. I detta arbete föreslås tryck-temperaturdiagram för temperaturgivares skyddsrör som baserats på framtagna beräkningsmodeller. Beräkningsmodellerna tillämpas även till matematisk kod för att kunna reproducera resultaten. Beroende på nationella standarder så varierar dimensioner och material på skyddsrör vilket medför att diagrammen skiljer sig åt. Skyddsrören belastas av ett yttre övertryck och ett böjmoment från ett processmediums flöde. Dessa belastningar används i förhållande till specifika temperaturer för att tillhandahålla ett maximalt tillåtet övertryck i processen. Hållfasthetsstudien innefattar även beräkningar av skyddsrörens egenfrekvenser som ett första steg för fortsatt arbete med de vibrationer som processmediets flöde runt skyddsrören skapar. Initialt undersöks hållfastheten hos skyddsrören genom att betrakta systemet som en fast inspänd konsolbalk påverkad av en utbredd last där risken för plastisk deformation ökar på grund av spänningsbidrag från det yttre övertrycket. Även en modell för att erhålla ett maximalt tillåtet övertryck för att inte riskera rörknäckning tas fram. I denna modell anses samexistensen av en elastisk och en plastisk region i rörväggens tvärsnitt ligga till grund för en reducerad spänningsgräns mot rörknäckning. Det böjande momentet och det yttre övertrycket orsakar axiella spänningar som också ingår i beräkningarna för den reducerade spänningsgränsen mot rörknäckning. Beräkningarna utförs också enligt icke-symmetriska rör där initial ovalitet har inkluderats, vilket resulterar i ett reducerat kritiskt övertryck. Hållfasthetsberäkningar med FEM utförs för att undersöka var spänningskoncentrationer uppkommer i skyddsrören och hur dessa förflyttar sig vid ett ökat övertryck för rådande lastfall. Även rörknäckning studeras med hjälp av FEM för att undersöka hur rördimensioner och randvillkor påverkar storleken av tillåtet övertryck mot rörknäckning. Arbetet resulterar i framtagna beräkningsmodeller skrivna i kod för maximalt tillåtet övertryck och egenfrekvenser. Flera diagram med avseende på de olika haverityperna samt egenfrekvenser för undersökta skyddsrör redovisas utifrån dessa modeller. En tabell över samtliga skyddsrörs egenfrekvenser vid 200°C redovisas även som ett komplement. För fortsatt arbete bör svetsars hållfasthet samt uttmattningsbrott i skyddsrören genererade av vortex inducerade vibrationer undersökas närmre. Detta arbete har inte tagit hänsyn till dessa aspekter som tros ha en stor inverkan på skyddsrörens hållfasthet. / Temperature sensors are instruments for temperature measurement that are widely used among industries. Temperature sensors are often installed in dangerous environments, which implies that the strength of a temperature sensor is of the utmost importance. In order to minimize the risk of brekage in a temperature sensor, strength models can be produced. These models can later be used by companies to create charts and tables to more easily determine whether or not a temperature sensor will break in a given environment. In this study, several pressure- temperature diagrams are proposed based on calculated models for the protective tube of temperature sensors. The calculation models are also applied to mathematical code in order to be able to reproduce the results. Depending on national standards, dimensions and materials vary on protective tubes, which means that the diagrams differ. The protective tubes are loaded with an external pressure and a bending moment from the flow of the process medium. These loads are applied for different temperatures in order to get a maximum permissible external pressure of the process. The strength study also includes calculations of the protective tubes natural frequencies as the first step for continued work on vibrations caused by the flow around the protective tubes. Initially, the strength of the protective tubes is examined by considering the system as a cantilever beam affected by a spread load where the risk of plastic deformation increases due to stress contribution from the external pressure. Another model for obtaining a maximum permissible pressure to prevent pipe collapse is also produced. In this model, the coexistence of elastic and plastic region in the cross section of the housing is considered as basis for a reduced stress limit against pipe collapse. The bending moment and the external pressure cause axial stresses that are included in the calculation of a reduced stress limit against pipe collapse. The calculations are also carried out for non-symmetrical pipes where initial ovality considerations have been included, which results in a reduced critical pressure. Strength studies with FEM are performed to study where stress concentrations occur and how these move with an increased external pressure for the given load situation. Pipe buckling is also studied with FEM to investigate how pipe dimensions and boundary conditions affect the size of permissible pressure against pipe buckling. This study results in calculated models written in code for maximum permissible pressure and natural frequencies. Several diagrams with respect to the two different strength studies and natural frequencies for the examined protective tubes are presented. A table for all of the protective tubes natural frequencies at 200°C is also presented as a complement. For continued work, the strength of the weldments and the fatigue failure in the protective tubes generated by vortex induced vibrations should be investigated more closely. This work has not taken these aspects into account which are believed to have a major impact on the strength of the protective tubes.

Page generated in 0.0401 seconds