1、第九章 塔設備強度設計計算,1,PPT學習交流,主要內容：,了解塔所承受載荷的特點。 熟悉塔體和裙座承受的各項載荷計算及強度校核步驟。 能夠確定塔體和裙座體危險截面，并掌握塔體壁厚的校核方法。,2,PPT學習交流,一、塔體強度計算,室外H/D較大的塔， 操作壓力、 質量載荷、 風載荷、 地震載荷 偏心載荷等,3,PPT學習交流, 按設計壓力計算筒體及封頭壁厚,按第七章容器設計基礎中內壓、外壓容器的設計方法，計算塔體和封頭的有效厚度。,4,PPT學習交流, 塔設備所承受的各種載荷計算,以下要討論的載荷主要有： 操作壓力； 質量載荷； 風載荷； 地震載荷； 偏心載荷。,5,PPT學習交流, 操作壓

2、力,內壓塔，周向及軸向拉應力； 外壓塔，周向及軸向壓應力。 操作壓力對裙座不起作用。,6,PPT學習交流, 質量載荷,塔設備質量包括： m1:塔體和裙座質量； m2:內件；m3:保溫材料； m4:平臺、扶梯質量； m5:操作時塔內物料質量； ma:人孔、接管、法蘭等附件質量； me:偏心；mw:液壓試驗時，塔內充液質量； 操作停修或水壓試驗等不同工況物料或充水質量。,7,PPT學習交流,m1:塔體和裙座質量； m2:內件質量； m3:保溫材料質量； m4:平臺、扶梯質量； m5:操作時塔內物料； ma:人孔、接管等附件； me:偏心質量； mw:液壓試驗塔內充液,設備操作時質量：,M0=m1+

3、m2+m3 +m4+m5+ma+me,設備最大質量 （水壓試驗時）：,Mmax=m1+m2+m3 +m4+mw+ma+me,設備最小質量：,mmin =m1+0.2m2 +m3+m4 +ma+me,0.2m2:部分內件焊在塔體 空塔吊裝，如未裝保溫層、平臺、扶梯等，則mmin應扣除m3和m4。,8,PPT學習交流,3. 風載荷,室外自支承塔為懸臂梁。 產生風彎矩， 迎風面拉應力， 背風面壓應力。,塔背后氣流引起周期性旋渦，垂直于風向的誘發(fā)振動彎矩。只在塔H/D較大、風速較大時較明顯，一般可忽略?？紤]兩彎矩矢量疊加。,9,PPT學習交流,4. 地震載荷,地震烈度七度及以上地區(qū)，設計時必須考慮地震

4、載荷。 地震波作用下： 水平方向振動、 垂直方向振動、 扭轉,10,PPT學習交流,其中以水平方向振動危害較大。 計算地震力時，僅考慮水平地震力，并把塔設備看成是懸臂梁。,11,PPT學習交流,5. 偏心載荷,塔外附屬設 塔頂冷凝器偏心安裝 塔底外側懸掛再沸器 偏心載荷引起軸向壓應力和軸向彎矩Me，,12,PPT學習交流, 圓筒的應力,1塔設備由內壓或外壓引起的軸向應力,2操作或非操作時，重量及垂直地震力引起的軸向應力（壓應力）,13,PPT學習交流,3最大彎矩在筒體內引起的軸向應力,風彎矩MW、地震彎矩ME、偏心彎矩Me。 最大平均風速和可能出現(xiàn)的最大地震烈度，同時達到最大值的幾率極小。 通

5、常操作下最大彎矩按下式取值：,14,PPT學習交流,最大彎矩在筒體中引起軸向應力,水壓試驗時間人為選定且時間較短，在實驗情況下最大彎矩取值,15,PPT學習交流, 筒體壁厚效核,最大軸向組合應力的計算,16,PPT學習交流,（1） 內壓操作的塔設備, 最大組合軸向拉應力，出現(xiàn)在正常操作時的迎風側，即：, 最大組合軸向壓應力，出現(xiàn)在停修時的背風側，即：,17,PPT學習交流,（2） 外壓操作的塔設備, 最大組合軸向壓應力，出現(xiàn)在正常操作時的背風側，即：, 最大組合軸向拉應力，出現(xiàn)在停修時的迎風側，即：,18,PPT學習交流,2. 強度與穩(wěn)定性校核,根據(jù)正常操作或停車檢修時的各種危險情況，求出最大組合軸向應力，必須滿足強度條件與穩(wěn)定性條件，表12-10。 軸向拉應力只進行強度校核，因為不存在穩(wěn)定性問題。 軸向壓應力既要滿足強度要求，又必須滿足穩(wěn)定性要求，進行雙重校核。,19,PPT學習交流,表12-10 軸