1概述

#160;压力容器在石油化工，生物医药，食品轻工等领域大量使用，扮演着不可替代的角色。化工产品是国民经济发展的基础。常用的化工设备有加氢反应器，油气储罐，吸收塔，过滤器等。

#160;过滤器属于压力容器的一类，可分为：空气过滤器，液体过滤器，网格过滤器等。此项研究的过滤器结构形式简单，由筒体，封头、进出接管，管板（支撑板），填料等组成。运行时，罐体密封，内部压力很大，支撑板上不仅承受填料的自重，还承受介质产生的压差。在设计的过程中由于只是简单的理论上的设计计算，只是考虑了填料自身的自重，没有考虑到投入实际生产操作时的压差，造成原有结构没法满足实际的强度要求，造成支撑板产生塑性变形，从而使容器失效，降低过滤的性能。综上，造成支撑板产生变形的主要原因是设计校核时没有考虑到压差的存在。

2 标准

#160;关于压力容器的设计与制造，保障化工生产过程中的安全性，国家制定了一系列标准[1-3]，如国标GB150#8212;2014《压力容器》，JB4732《钢制压力容器#8212;分析设计标准》 ，技术法规TSGR004《固定式压力容器安全技术监察规程》 。

国际上的标准，如美国的ASME规范，日本的JIS标准体系，以及欧盟的EN13445等。从设计到投入生产整个过程中，有一系列严格的标准需要执行和遵守，确保安全有序的生产。

3 结构分析的方法

#160;#160; 随着生产技术的不断创新，压力容器结构越来越复杂化。在设计阶段更加复杂，需采用先进的画图软件（CAD），让设计变得更加高效和省时，采用三维设计构图，更加直观形象。方便设计生产者和客户之间的信息交流。

参考一些国内学者对管板的有限元应力分析文章[5-20]，如，董金善等人的基于ANSYS的挠性管板设计方法与结构尺寸研究，得出了采用有限元分析挠性管板，得到其应力的分布情况。闫建新等人的基于ANSYS的多孔板应力分析，通过有限元分析得到多孔板的最大等效应力发生于多孔板的开孔区最外侧的对称中心处。刘海亮等人的采用实体模型的后管板的有限元分析，给出了相对于规范的理论计算，采用ANSYS进行实体模型的应力分析，具有较高的可行性和优越性。 还有一些实际生产的研究文献，如曹育红，提出的原料气过滤器管板的优化设计。郝春雷等人，对高温高压飞灰过滤器中主管板的制造提出了相应的制造方案。

国外大多采用ANSYS和ABAQUS应力分析软件。 参考外文[21-25],OsweillerF给出了等效板概念从1948年发展到现在，历经三个阶段发展，并提出相应的原始曲线，以确定均匀穿孔的三角形和正方形板的有效弹性常数模式。