المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Design and Static Structural Analysis of a Horizontal Pressure Vessel

الملخص
تعتبر خزانات الضغط عنصراً مهما في الصناعة اليوم، فهي تحظى باهتمام كبير من المهندسين والبحاث. إن الهدف الرئيسي من استخدام هذه الخزانات انها تستخدم لاحتواء او حفظ بها العديد من المواد مثل: السوائل والهواء والغازات والمركبات الكيميائية والوقود. في هذه الدراسة تم تصميم خزان ضغط أفقي النوع يحتوي على 10م3 من غاز البروبان السائل المضغوط. تمت النمذجة والمحاكاة والتحليل الانشائي على هذا الخزان بإتباع معيار الجمعية الامريكية للمهندسين الميكانيكيين. خزان الضغط المعني بالدراسة هنا هو عبارة عن خزان أسطواني أفقي برأسين بيضاويان وأربع فوهات ومسندين للتثبيت. أظهرت النتائج أن التصميم كان في مأمن من الفشل وبالتالي تم قبول النتائج، وأظهرت النتائج أيضاً أن أعلى قيمة للضغط هي الفوهة الرئيسية متبوعاً بالوعاء، بينما تعرضت الفوهات وكلا الرأسين البيضاويان والمسندان لأدنى إجهاد، وكذلك أظهرت النتائج أن التشوه الكلي يتزايد كلما ابتعد الجسم عن المسندان.
Abstract
Pressure vessels are an important part of the industrial world and therefore hold a special interest from mechanical engineers. The main objective of using the pressure vessels are used as containers to contain many of materials such as: liquids, air, gases, chemical compounds and fuel. In this study, a horizontal pressure vessel holding 10 m3 of pressurized Liquid Propane Gas (LPG) is designed, modeled, simulated and analyzed by following the American Society of Mechanical Engineers (ASME) standard for the design as well as using ANSYS Static Structural for the modeling and simulation. The pressure vessel in this study is cylindrical with two elliptical heads, four nozzles, a manway and two saddles. Results have shown that the design was safe from failure and therefore, results are accepted. Results show that the highest stresses are experienced by the manway followed by the shell, while the heads, nozzles and saddles experienced the lowest stresses. Results also showed that the total deformation generally increases the further the component is from the saddle.