76 塔设备的振动.ppt

塔的强度设计
特点—安装在室外, 靠裙座底部的地脚螺栓固定在混凝土基础上
正常操作
三种工况停工检修
压力试验
轴向强度及稳定性校核的基本步骤:
按设计条件,初步确定塔的壁厚和其它尺寸。
计算塔设备危险截面的载荷,包括重量、风载荷、地震载荷和偏心载荷等。
危险截面的轴向强度和稳定性校核。
设计计算裙座、基础环板、地脚螺栓等。
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塔的强度设计的解题思路
承受载荷
介质压力
各种重量
偏心载荷
风载荷
地震载荷
等等
σ
要用到
固有周期T
M
σ
应力校核
轴向总应力
由弯矩引起的
由轴向力引起的
σ
σ
总
1
3
2
2
一、塔的载荷分析
介质压力
各种重量
管道推力
偏心载荷
风载荷
地震载荷
包括塔体、塔内件、介质、保温层、操作平台、扶梯等附件的重量
承受载荷
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m01——塔体、裙座质量;
m02——塔内件如塔盘或填料的质量;
m03——保温材料的质量;
m04——操作平台及扶梯的质量;
m05——操作时物料的质量;
ma——塔附件如人孔、接管、法兰等质量;
mw——水压试验时充水的质量;
me——偏心载荷。
㈡质量载荷
⒈包括:
㈠介质压力: 包括, 前面已讲
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塔设备在正常操作时的质量
(7-13)
塔设备在水压试验时的最大质量
(7-14)
塔设备在停工检修时的最小质量
(7-15)
⒉区分不同工况分别计算:
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定义:塔体上悬挂的再沸器、冷凝器等附属设备或其它附件
所引起的载荷。
㈢偏心载荷
载荷产生的弯矩为:
(7-16)
─重力加速度,m/s2;
式中
─偏心距,即偏心质量中心至塔设备中心线
间的距离,m;
─偏心弯矩,N·m。
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㈣风载荷
:
(1)使塔体产生应力和变形;
使塔体产生顺风向的振动(纵向振动)
使塔体产生垂直于风向的诱导振动(横向振动)。
(2)过大的塔体应力会导致塔体的强度及稳定失效;
(3)太大的塔体挠度会造成塔盘上流体分布不均,分
离效率下降。
7
:
一种随机载荷,大小和方向随时、随地变化;
对于顺风向风力,认为由两部分组成:
(1)平均风力(稳定风力),对结构的作用相当于静力的作用;
是风载荷的静力部分,其值等于风压和塔设备迎风面积的
乘积。
(2)脉动风力(阵风脉动),对结构的作用是动力的作用。
是非周期性的随机作用力,它是风载荷的动力部分,
会引起塔设备的振动。
计算时,折算成静载荷,即在静力基础上考虑与动力
有关的折算系数,称风振系数。
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( 7-17)
式中:
─塔设备中第i段的水平风力,N;
─体型系数;
─塔设备中第i 计算段的风振系数;
─风压高度变化系数;
─各地区的基本风压,N/m2;
─塔设备各计算段的计算高度(见图7-74),m;
─塔设备中第i 段迎风面的有效直径,m;
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图7-74 风载荷计算简图
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