8.2塔体与裙座的机械设计举例8.2.1设计条件塔体与裙座的机械设计条件如下:(1)塔体内径D=2000mm,塔高近似取H=40000mm(2)计算压力p。=1.1MPa,设计温度t=200JCL(3)设置地区:基本风压值 go=400 N/m2,地震设防烈度为 8 度,场地土类:1类,设计地震分组;第牛Toc二组,设计基本地震加速度为 0. 3g。E(4)塔内装有 N=70层浮阀塔盘,每块塔盘上存留介质层高度为h=100mm,介质密度为pl=800Tkg/m0+(5)沿塔高每5m左右开设一个人孔,人孔数为二8个(图8-25),相应在人孔处安装半圆形平台8个TosIT平台宽度为B=900mm,高度为1000mm,(6)塔外保温层厚度为8.=100mm,保温材料ose密度为pz=300kg/m(7)塔体与裙座间悬挂一台再沸器,其操作质量7T为m。=4 000 kg,偏心距e=2 000mm司(8)塔体与封头材料选用16MnR,其LJ=170HHMPa,Lo]=170 MPa,o,=345 MPa,E=1. 9×10MPa.(9)裙座材料选用Q235-B。(10)塔体与裙座对接焊接,塔体焊接接头系数LΦ=0.85中(11)塔体与封头厚度附加量C=2mm,裙座厚0度附加量C=2mm山o(12)浮阀塔其他有关工艺尺寸如图8-25 所示。图8-25浮阀塔
【8.2.2按计算压力计算塔体和封头厚度表8-13(a)塔体和封头厚度计算1.塔体厚度计算8-202x170x8.80-1.1-7.64(mm)考虑厚度附加量C-2mm,经困整,取%—12mm封头厚度计采用标准精圆形封头1-7.63(mm)考虑厚度附加量C=2mm经圆整.取o.-12mm【8.2.3塔设备质量载荷计算表8-13(b)塔设备质量载荷计算1.简体圆筒、封头,座质量.训简质量:m-596X36.79-21926.84(kg)招充质放:mz=438×2-876(kg+12684877827624627(kg)说明:(1)塔体圆筒总高度为H。-36.79m(3)套得DN2000mm.摩度12mm的圆形封实质量为438kg/m(封头曲面深度5gm,直边高度(4)招座高度3060mm(厚度按12mm计)2.塔内构件质量m=#D×75×70=0.785×23×75×70-16485(kg)(由表8-1套得浮阀塔盘质量为75kg/m2)3.保温层质量mo-[D+28+28)-(D+28)2Hpm+2mo0.785(2+2×0.012+2×0.1)*-(2+2×0.012)7×36.79×300+2(1.54-1.18)X3007577Ckg其中.mo3为封头保温层质量,kg4.平台、扶梯质量m28.+22+R广8X15=0.785[(2+20.012+2×0.168571说明:由表8-1查得,平台质量:4m=150kg/mz,宠式扶梯质量1g-40kg/m笼式扶梯总高:Hp=39m,平台数量:n=8
5. 操作时物料质量 meDihwNp+Dhop+V0.785×2*×0.1×70×800+0.785×2×117584+4521.6+944=23050(kg8m,塔签圆简部分深度ho-1.8m塔板层数N=70塔说明:物料密度pl=800kg/m:封头容积Vi=板上液层高度h=0.1m6. 附件质量 "按经验取附件质量为=0-25m7.充水质量00+2×1.18X1000=117880(kg其中·p000.k8.各种质量载荷汇总如图8-26 所示,将全塔分成6段,计算下列各质量载荷(计算中略有近似)塔段塔段长度/mm100020001000010.000人孔与平台数塔板数ma/kg16304172moe/kgma /kgmou/kgmos/kg526m/kg7mi/kg323mt/kgmo/kg393187各塔段最小质量/kg全塔操作质量/kg=moi+全塔最小质量/kgnminmg0.2moa水压试验时最大质量/kgmmx=mol+mo2+mo3mol+m.+mw+me=183583
厂8.2.4风载荷与风弯矩计算表8-13(c)风载荷计算示例风载荷计算示例附图以2-3段为例计算风载荷Pa(图8-26):=KKagofilDaX型系数文贸简形10m高处基本风压值,40=400N风压高度变化系数,查表8-5得:f计算段长度,1-700脉动影响系数,由表8-7查得:M=0.7塔的基本自振周期,对等直径、等厚度圆截面塔:T. 0.3H/X90.33×4001.910510×2000×11.75(s脉动增大系数,根据自振周期TI·由表8-6查得:-2.59振型系数,由表8-8查得:中a=0.11一风振系数Ku-1+enta1+2.59X0.72×0.11.20一塔有效直径。设笼式扶梯与塔项管线成90°,取以下a.b式中较大者a.Da=D+28+K,+Kb.D=-Da+28a+K,+d.+2Kg=400mm.d.取400mm.8=0m=100mrK-22A_21X00×1000-257(mm)a.D=2024+2×100+400+257=2881(mm)b.Dam=2024+2×100+257+400+200=3081(mm取Da=3081mm=KKgofalDax0.7×1.205X400×18.0810012770以上述方法计算出各段风载荷,列于表8-13中
各段塔风戴荷计算结果表8-13(d)告平台数益Dm号计算段盒%KiKaid.0.70.720.00752.591.0220.642624481100040026242.591.097:0.7211620004002.037082.591.2051.72777.00001104002.591.5731.25203641852110000400.350318425 256100004002.591.9951.423184335321000040059241110.70.851.000表 8-13(e)风弯矩计算截面0M--P+P(4+)++P(++h+h+4++号)4810+1161(100+20)+ 277(100+2 000+)10.000)18521X(1000+200025 256×(1000+2 000+7000+10 000+100)+00+10.000+100)33532×(1000+21173620000022000072.1327X10(Nmm)截面1-1M=P号+P(+)++P(+h+L+s+)116120+277(200+18 521(000+000)25256×(2000+7000+10000+10000)33532×(2 000+7000+10 000+10000+10000)1161000+40 023500+259 294 000+606 144000+1140 08800020467105002.0467X10*(N.mm)截面2-2M=P+P(++)++P(++4++)72+18 521(70)25 26(7001000++33532(70001000100+)25469500+222252000+555632000+10730240001-0803750.mm