- •1 Цели и задачи курсового проектирования колонного аппарата
- •2 Безопасность и экологичность проекта
- •3.2.2 Устройство и принцип действия массообменных устройств.
- •4.3.2 Расчет в условиях испытаний.
- •4.4 Определение коэффициента прочности сварного шва
- •4.5.3 Определение исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ.
- •4.9 Результаты, полученные при выполнении раздела 4
- •5.2 Порядок расчета колонных аппаратов от ветровых нагрузок
- •5.3.2 Расчетные сечения.
- •5.4 Расчетные условия
- •5.5 Определение веса колонного аппарата и осевой сжимающей силы
- •5.5.2 Результаты определения осевой сжимающей силы.
- •5.6 Определение ветровых нагрузок
- •5.6.1 Определение периода основного тона собственных колебаний аппарата.
- •5.6.2 Определение ветровой нагрузки на каждом участке.
- •5.6.2.1 Методика расчета ветровой нагрузки.
- •5.6.2.2 Результаты расчета ветровой нагрузки.
- •5.7 Определение расчетного изгибающего момента от ветровой нагрузки и сейсмического воздействия
- •5.7.1 Определение расчетного изгибающего момента от ветровой нагрузки.
- •5.7.2 Результаты определения расчетного изгибающего момента от ветровых нагрузок.
- •5.8 Сочетание нагрузок (p, f, m) для каждого расчетного условия
- •5.9 Проверка на прочность и устойчивость стенки корпуса аппарата
- •5.9.1 Проверка прочности стенки корпуса аппарата.
- •5.9.2 Результаты проверки прочности стенки корпуса.
- •5.10.2 Проверка прочности сварного шва.
- •5.11 Расчет анкерных болтов
5.5.2 Результаты определения осевой сжимающей силы.
Результаты расчета представлены в виде таблиц 5.6 и 5.7.
Таблица 5.6 – Геометрические характеристики аппарата и весовые нагрузки по участкам
Номер участка |
Внутренний диаметр колонны DВ, мм |
Наружный диаметр DH, мм |
Высота участка hi ,м |
Расстояние от земли до центра тяжести i-го участка хi , м |
Число тарелок на участке |
Вес i-го участка Gi, Н |
||||
1 (с изоляцией) |
2 (с изоляцией) |
3 (без изоляции) |
1 |
2 |
3 |
|||||
1 |
2,20 |
2,46 |
2,46 |
2,24 |
9,00 |
29,90 |
14,00 |
138688 |
469485 |
105566 |
2 |
2,80 |
3,16 |
3,16 |
2,84 |
6,40 |
21,70 |
7,00 |
135267 |
641429 |
96673 |
3 |
2,80 |
3,16 |
3,16 |
2,84 |
10,00 |
13,50 |
10,00 |
315786 |
803613 |
144732 |
4 |
2,80 |
3,16 |
3,16 |
2,84 |
8,50 |
4,25 |
0,00 |
211168 |
287264 |
138001 |
Общий вес колонны Gv =Gi, н |
800909 |
2201792 |
484971 |
Таблица 5.7- Значение осевой сжимающей силы для трех расчетных условий
Расчетное условие, |
Осевая сжимающая сила, F= Gv , Н |
Рабочее условие, = 1 |
800909 |
Условие гидроиспытания, = 2 |
2201792 |
Условие монтажа, = 3 |
484971 |
5.6 Определение ветровых нагрузок
Одна из задач при проведении расчета колонного аппарата от ветровых нагрузок заключается в определении непосредственно силы ветра (ветровой нагрузки).
При этом если несущие конструкции зданий и строительных сооружений обычно рассчитывают в предположении действия установившегося ветра, такое предположение оказывается недостаточным при расчете вертикальных цилиндрических аппаратов нефтеперерабатывающих заводов, устанавливаемых на открытом воздухе.
Сила ветра складывается:
- из установившегося потока, который оказывает статическое действие;
- динамической составляющей, являющейся функцией пульсации скоростного напора и периода колебаний колонного аппарата.
Поэтому прежде чем рассчитать ветровые нагрузки, необходимо определить период собственных колебаний аппарата.
5.6.1 Определение периода основного тона собственных колебаний аппарата.
Период основного тона собственных колебаний определяется либо для аппаратов постоянного поперечного сечения, либо переменного в зависимости от расчетной схемы.
Величина Т для каждого расчетного состояния определена компьютерным расчетом, методика которого и пример расчета в Приложении А.
Таблица 5.8 – Исходные данные для расчета
Тип аппарата |
Тип грунта |
Коэффициент неравномерности сжатия грунта СF, Н/м3 |
Наружный диаметр корпуса (без изоляции) Dн, мм |
Толщина стенки опорной обечайки Sоп, мм |
Внутренний диаметр опорной обечайки Dоп, мм |
Переменного сечения |
средний
|
60000000 |
2836 |
18 |
2800 |
Определение периода собственных колебаний аппарата осуществляется по следующей методике: для аппаратов переменного сечения период собственных колебаний Т, с, определяется для трех расчетных условий работы по формуле
(5.6)
где -относительное перемещение i-го участка
. (5.7)
Период собственных колебаний для различных расчетных условий
Расчетные условия |
Период Т, с- |
υ=1 |
2,971 |
υ=2 |
3,629 |
υ=3 |
2,515 |