Расчет колонного аппарата на ветровую нагрузку

Работа высоких колонных сооружений на технологических установках проходит в тяжелых условиях при совместном воздействии:

- давления (внутреннего или наружного);

- осевой сжимающей силы от собственного веса аппарата;

- изгибающих моментов, возникающих от ветровых и сейсмических нагрузок.

Толщина же стенки обычно рассчитывается при воздействии только внутреннего избыточного давления. Поэтому возникает необходимость проверить прочность и устойчивость основных элементов колонного аппарата при суммарном воздействии всех нагрузок, которые могут действовать на аппарат.

4.2.1 Область применения, цель и задачи расчета, исходные данные.

Расчет аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмического воздействия производится по ГОСТ Р 51273-99 (2006) [6] и 51274-99 (2006) [7].

В выпускной квалификационной работе рассчитывается отдельно стоящий аппарат колонного типа – ректификационная колонна.

Цели расчета:

- проверка прочности корпуса колонного аппарата в сечении В-В под совместным воздействием внутреннего давления Р_рас, осевой сжимающей силы F от собственного веса и изгибающего момента М_V, возникающего от ветровых нагрузок (в выпускной квалификационной работе сечение В-В совмещается с сечением Г-Г);

- проверка прочности сварного шва (сечение Г-Г) под воздействием изгибающего момента М_V и осевой сжимающей силы F;

- расчет элементов опорного узла в месте присоединения нижнего опорного кольца (сечение Е-Е) под воздействием изгибающего момента М_V и осевой сжимающей силы F:

- определение ширины нижнего опорного кольца;

- расчет на прочность анкерных болтов (определение внутреннего диаметра резьбы анкерных болтов).

Необходимость в проверке прочности возникает вследствие того, что толщина стенки корпуса была определена только под действием внутреннего или наружного расчетного давления, без учета дополнительного воздействия осевой сжимающей силы и изгибающего момента, напряжения от которых могут достигать больших величин и привести к разрушению колонного аппарата.

Исходные данные, необходимые для выполнения данного раздела, приведены в таблице 4.13.

Таблица 4.13 - Исходные данные при расчете колонного аппарата на воздействие ветровых нагрузок

Параметр	Значение
Территориальный район установки аппарата	II
Диаметр колонны наружный (без изоляции), мм
Толщина стенки опорной обечайки, Sоп, мм (принимаем равной толщине стенки цилиндрической обечайки)
Модуль упругости ЕtМПа, при расчетной температуреtрас для рабочих условий	1,91·105
Модуль упругости, Е 20 ,МПа, при расчетной температуре tрас = 20 0С	1,99·105
Тип грунта: - слабые грунты; - грунты средней плотности; - плотные грунты	грунты средней плотности
Коэффициент неравномерности сжатия грунта, Cf,, Н/м3(выбирается в зависимости от типа грунта)	0,107
Тип массообменных устройств - тарелки; - насадки и тарелки под насадку	тарелки
Общее число тарелок, шт
Масса тарелки, кг
Число слоев насадок nн, шт	-
Насыпная плотность насадки ρн, кг/м3	-
Количество опорных решеток под слой насадки nреш, шт	-
Масса решетки под слой насадки mреш, кг	-
Учет сейсмических нагрузок (указать, учитываются или нет)	нет
Наличие изоляции (указать, имеется или нет)	имеется
Материал изоляции: - асботермит; - шлаковая вата, - стеклянная вата	стекловата
Толщина изоляции, мм
Количество люков,шт.
Количество обслуживающих площадок,шт.
Расстояние от поверхности земли до обслуживающей площадки, i , мм: - первой; (нумерация сверху вниз) - второй; - третьей; - четвертой - пятой -шестой -седьмой -восьмой -девятый -десятый -одиадсатый -двенадцатый	1 =63100 2=58150 3 =53100 4 =48050 5 =43000 6 =37950 7 =32900 8 =27850 9 =22350 10 =16850 11 =11350 12 =5850
Расстояние от поверхности земли до оси лаза, Х 0Д-Д, мм
Диаметр лаза, мм

4.2.2 Порядок расчета колонных аппаратов от ветровых нагрузок.

Расчет на ветровую нагрузку по стандарту состоит из двух частей, в первой из которых определяются изгибающие моменты от ветровых нагрузок в каждом расчетном сечении по ГОСТ 51273-99 [6], а во второй - производится расчет на прочность и устойчивость отдельных элементов аппарата по ГОСТ 51274-99 [7].

Порядок расчета колонного аппарата от ветровой нагрузки следующий:

- определяются исходные данные;

- разрабатывается расчетная схема аппарата, определяется количество участков z и их параметры (высота участка h_i, расстояние от поверхности земли до центра тяжести i-го участка – x_i);

- определяется период собственных колебаний для трех расчетных условий υ = 1; 2; 3;

- находятся ветровые нагрузки Р_i на каждом участке для трех расчетных условий υ = 1; 2; 3;

- определяются изгибающие моменты М_v в каждом из расчетных сечений аппарата (Г-Г, Д-Д, Е-Е) для υ = 1; 2; 3;

- проводится проверка прочности стенки корпуса колонного аппарата для υ = 1; 3 в следующих расчетных сечениях:

- для аппаратов переменного поперечного сечения – в поперечных сечениях корпуса, переменных по диаметру или толщине стенки, под суммарным воздействием Р_рас, F и М_υ (в ВКР ведется расчет только для сечения Г-Г);

- выбирается тип опорной обечайки и определяются все размеры опорного узла;

- производится проверка прочности сварного шва в сечении Г-Г под суммарным воздействием F и М_υ для υ = 1; 2;

- проводится расчет элементов опорного узла для υ = 1; 2;

- расчет анкерных болтов.

4.2.3 Выбор расчетной схемы и определение расчетных сечений аппарата.

В качестве расчетной схемы аппарата колонного типа принимают упруго-защемленный стержень.

Из-за непостоянства скорости ветра, аппарат по высоте разбивается на z участков, высота каждого из которых не должна превышать h_z ≤ 10 м, нумерация участков производится сверху вниз.

При этом высоты участков могут быть как равны друг другу (h₁=h₂=h_i=h_z), так и не равны (h₁≠h₂≠h_i≠h_z).

Расстояние от поверхности земли до центра тяжести соответствующего участка обозначается через x_i (таблица 4.14).

Таблица 4.14 – Исходные данные для составления расчетной схемы

Номер участка	Внутренний диаметр колонны на участке, Dвi, мм	hi,мм	xi, мм
			35481,5
			4030,5

К центру тяжести каждого из z участков прикладываются нагрузки – ветровые Р_i и весовые G_i, которые рассматриваются как сосредоточенные силы. Нагрузку от веса G_i прикладывают вертикально, а ветровые и сейсмические Р_i нагрузки прикладываются горизонтально.

4.2.3.2 Расчетные сечения. При расчете колонного аппарата с переменным поперечным сечением устанавливаются следующие расчетные сечения:

- сечения В₁-В₁ и В₂-В₂ в местах изменения диаметра КА;

- сечение Г-Г – поперечное сечение корпуса и опорной обечайки в месте их присоединения друг к другу (рисунок 4.2);

- сечение Д-Д – поперечное сечение опорной обечайки в местах расположения отверстий (в выпускной квалификационной работе в качестве данного сечения выбираем сечение по центру лаза);

- сечение Е-Е – поперечное сечение опорной обечайки в месте присоединения нижнего опорного кольца.

Рисунок 4.2 – Стандартная цилиндрическая опора

Расстояние от земли до соответствующего расчетного сечения обозначается через х₀ (таблица 4.15).

Таблица 4.15 – Определение координат расчетных сечений

Расчетное сечение	х0, мм
Хог-г
Ход-д
ХоЕ-Е

Все расчеты аппарата необходимо проводить параллельно для трех расчетных условий:

- рабочее условие (условное обозначение - υ = 1);

- условия испытания (υ = 2);

- условия монтажа (υ = 3).

Расчетные условия отличаются набором исходных параметров, которые определяются следующим образом:

- рабочее условие (υ = 1). В этом случае:

а) вес аппарата - G₁ включает вес корпуса и опорной обечайки, обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств, рабочей среды;

б) расчетное давление в рабочих условиях - р_рас=р^t_рас;

в) расчетная температура - t_рас;

г) допускаемое напряжение при расчетной температуре - [σ]_t;

д) модуль упругости первого рода при расчетной температуре t_рас - Е_t;

- условие испытания (υ = 2). Для этих условий:

а) вес аппарата – G₂ включает вес корпуса и опорной обечайки, обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств, воды;

б) расчетное давление в условиях испытаний равно пробному с учетом гидростатического от столба воды - р^и_рас=р_пр+ Р_г.в.;

в) расчетная температура - t_рас = 20 °С;

г) допускаемое напряжение - , где n_т = 1,1 в условиях гидроиспытания;

д) модуль упругости первого рода при расчетной температуре t_рас =20 ⁰ С – Е ₂₀;

- условие монтажа (υ = 3). Для этих условий:

а) вес имеет два значения:

1) G₃ – максимальный вес аппарата в условиях монтажа

2) G₄ – минимальный вес аппарата в условиях монтажа после установки его в вертикальное положение, т.е. только вес колонного аппарата со штуцерами и люками, без внутренних устройств, изоляции, рабочей среды, площадок (в курсовом проекте для упрощения расчетов принимаем G₃= G₄ и расчет ведем только при минимальном весе в условиях монтажа);

Расчет проводится параллельно для трех условий, поскольку для каждого из них характерно опасное сочетание параметров:

- для рабочих условий – это возможность осуществления процесса при высокой рабочей температуре и, соответственно, допускаемые напряжения будут иметь низкие значения;

- для условий испытаний – это высокое расчетное давление (сумма пробного и давления столба воды), которое больше чем расчетное в рабочих условиях минимум в 1,25 раза, а также большое значение осевой сжимающей силы из- за веса воды в корпусе;

- для условий монтажа – это минимальный вес аппарата. В этом случае могут преобладать растягивающие напряжения от изгибающего момента над сжимающими напряжениями от веса КА, что очень опасно для анкерных болтов.

4.2.5 Определение веса колонного аппарата и осевой сжимающей силы

Вес колонны находится для каждого расчетного условия, т.е. для υ = 1; 2; 3. Для определения общего веса колонны G рассчитывается вес каждого участка G_i, который сосредоточен в середине участка.

Осевая сжимающая сила F находится как сумма весов всех участков, т.е.

F= G= G_i . (4.14)

Вес каждого участка, в зависимости от условий работы, складывается из веса корпуса аппарата G_к, веса изоляции G_из, веса рабочей жидкости G_р.ж. или веса воды G_в, веса внутренних устройств G_вн.у., веса внешних устройств. В курсовом проекте прини-маем, что вес внешних устройств (площадок, штуцеров фланцев, люков, лазов) составляет приблизительно 18 % от собственного веса стального корпуса G_к и опоры [9].

В таблице 4.17 представлено сочетание параметров для трех расчетных условий, в таблице 4.16 – исходные данные для расчета.

Таблица 4.16 – Исходные данные для расчета

Тип аппарата	Тип массообменных устройств	Изоляция
Материал изоляции	Толщина изоляции Sиз, мм	Плотность изоляции, Н/м3
Постоянного поперечного сечения	Тарелки Трапецвидно клапанные	стекловата

Методика расчета приведена в пунктах 4.2.5.1, 4.2.5.2. Результаты расчета представлены в таблицах 4.18 и 4.19.

4.2.5.1 Методика расчета веса колонного аппарата и осевой сжимающей силы.

Определение веса колонного аппарата и осевой сжимающей силы осуществляется по следующей методике для трех расчетных условий.

Для рабочих условий ( ) вес i-го участка колонного аппарата рассчитывается по формуле

G_i¹ = G_к.i + G_из.i + G_р.ж.i+ G_вн.y.i + 0,18∙G_к., (4.15)

где G_к,i - вес стального корпуса и опорной обечайки колонны на i-м участке, Н;

G_из,i – вес изоляции на i-м участке, Н;

G_р.ж,i – вес рабочей жидкости на i-м участке, Н;

G_вн.y.i – вес внутренних устройств на i-м участке, Н;

0,18∙G_к.i- вес штуцеров, площадок, люков, который в ВКР принимаем равным 18 % веса G_к.i.

Вес материала корпуса и опоры аппарата определяется по формуле

G_k.i = G_цил.i + G_{дн.i ,} (4.16)

где G_цил.i – вес металла цилиндрической части i-го участка аппарата, Н;

G_дн.i – вес металла днища i-го участка аппарата, Н.

Таблица 4.16 – Сочетание параметров для трех расчетных условий

Расчетное условие, индекс расчетных условий	Расчетное давление Р, МПа	Расчетная температура t рас, оС	Вес колонного аппарата, Н	Модуль упругости, Мпа	Допускаемое Напряжение, МПа
Рабочие условия	Р1 = Р tрас= 0,085	tрас кор =104 tрас оп =20	G1 =3,028∙105	Еtкор = 1,91∙105 Еt оп =1,99*105	[ ]tкор=148,7 [ ]tоп=250
Условия испытаний	В КП Р2= Pирас= 0,5	tрас=20	G2=5,531∙106	Е20=1,99*105	=250/1,1=227,27 =250/1,1=227,27
Условия монтажа	Р3=0	tрас=20	G3= G4=7,286∙104	Е20=1,99*105	=250/1,2=208,3 =250/1,2=208,3

Теплоизоляционный материал – шлаковая вата, далее определяется толщина изоляции S_из, исходя из диаметра аппарата и рабочей температуры.

В качестве внутренних устройств в экстракционной колонне служат клапанные тарелки.

При определении веса тарелок сначала они распределяются группами (рисунок 4.3) по высоте аппарата в зависимости от расположения люков и штуцеров ввода сырья, вывода продукта и т.д. (см. пункт раздел 4.1). Тип и общее количество тарелок задаются в задании. Далее конструктивно определяется количество тарелок на каждом участке и определяется их вес.

Рисунок 4.3 – Группа тарелок в корпусе колонного аппарата

Для условий испытаний ( ) вес i-го участка рассчитывается следующим образом:

G_i² = G_k.i+ G_из.i + G_в.i+ G_вн.y.i + 0,18·G_к.i, (4.17)

где G_в.i- вес воды на i-м участке, Н.

Для условий монтажа ( ) в ВКР принимаем, что аппарат пустой, без изоляции, но с обслуживающими площадками и штуцерами.

Вес i-го участка в этом случае определяется

G_i³ = G_к.i+ 0,18·G_{к.i .} (4.18)

4.2.6 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.

4.2.6.1 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 (таблица 4.20)

Таблица 4.20 – 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
Постоянного сечения	средний

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

(4.17)

где -относительное перемещение i-го участка

. (4.18)

Период собственных колебаний для различных расчетных условий приведен в таблице 4.21.

Таблица 4.21 – Период собственных колебаний для различных условий

Расчетные условия	Период Т, с-
υ=1	2,731
υ=2	5,033
υ=3	1,908

4.2.6.2 Определение ветровой нагрузки на каждом участке.

Ветровая нагрузка состоит из двух составляющих:

– статической (по ГОСТ Р 51273 – 99 (2006) [6] - это средняя составляющая ветровой нагрузки);

- динамической (по ГОСТ Р 51273 – 99 (2006) [6] – это пульсационная составляющая ветровой нагрузки).

Таким образом, ветровая нагрузка Р_i на i-м участке находится как сумма двух слагаемых:

- - средняя составляющая ветровой нагрузки на i-м участке, Н;

- - пульсационная составляющая ветровой нагрузки на i-м участке, Н.

Таблица 4.22 – Исходные данные для расчета ветровой нагрузки

Параметр	Значение
Ветровой район установки аппарата (по заданию)	II
Нормативный скоростной напор ветра на высоте 10 м q0 ,Н/м2
Аэродинамический коэффициент К	0,85
Количество жесткостей аппарата

Рисунок 4.4 – Аппарат с тремя жесткостями I₁, I_2, I₃

4.2.6.2.1 Методика расчета ветровой нагрузки.

Ветровая нагрузка Р_i на i-м участке для трех расчетных условий ( ) находится как сумма двух слагаемых

. (4.19)

Средняя составляющая ветровой нагрузки рассчитывается по формуле

, (4.20)

где q_ist – нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на середине i-го участка, Н/м², которое определяется по формуле

, (4.21)

где q₀ – нормативное значение ветрового давления на высоте 10 м над поверхностью земли, Н/м², определяется в зависимости от ветрового района, в котором установлен аппарат, г. Омск относится ко второму ветровому району;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте аппарата, определяется по отношению

, , (4.22)

где х_i - расстояние от поверхности земли до центра тяжести i-го участка, м;

К – аэродинамический коэффициент, учитывающий решетчатую пространственную конструкцию площадок и зависящий от формы площадки.

В ВКР для колонного аппарата принимаем К = 0,85, поскольку отсутствуют точные данные о форме площадки и нет возможности рассчитать значение .

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки определяется по формуле

(4.23)

где - коэффициент, учитывающий пространственную корреляцию пульсации давления ветра;

– коэффициент динамичности при ветровой нагрузке;

- приведенное относительное ускорение центра тяжести i-го участка.

4.2.6.2.2 Результаты расчета ветровой нагрузки.

Результаты расчета представлены в таблице 4.23.

Таблица 4.23 – Определение ветровой нагрузки для трех расчетных условий

Показатель	Участки аппарата
q0 , н/м2
k	0,85
	1,039	0,812	0,490
qist, Н/м2	264,847	206,960	124,894
	0,682	0,166	0,007
, 1/(Н*м)		1(Et)	4,8973E-8	2,2E-8	4,2E-9
2,3м(E20)	4,86072E-8	2,2E-8	4,2E-9
mk=mi	0,746	0,841	1,074
Gk(Gi), н
			0,083	0,037	0,007
	0,022	0,010	0,002
	0,174	0,078	0,015
			0,034
	0,040
	0,034
			1,827
	1,885
	1,824
			0,873
	0,873
	0,873
Pkst(Pist), Н
, Н
, Н

4.2.7 Определение расчетного изгибающего момента от ветровой нагрузки и сейсмического воздействия.

В проекте значения изгибающих моментов находятся для сечений Г-Г, Д-Д и Е-Е (рисунок 4.5).

Таблица 4.24 – Исходные данные для расчета изгибающего момента

Расчетное сечение	Расстояние от поверхности земли до расчетного сечения х0, мм
Г-Г	Хог-г=4000
Д-Д	Ход-д =850
Е-Е	ХоЕ-Е=0

Рисунок 4.5 ─ Расчетные сечения

Таблица 4.25 – Исходные данные по обслуживающим площадкам

Номер площадки (нумерация с верху в низ)	Расстояние от поверхности земли до j –ой площадки хj, мм	Высота ограждения обслуживающей площадки hпл, м	Наружный диаметр КА с изоляцией Dн, м	Диаметр площадки Dпл, м
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932
		1,0	3,032	4,932

4.2.7.1 Определение расчетного изгибающего момента от ветровой нагрузки. Расчетный изгибающий момент складывается из двух составляющих:

- изгибающий момент от действия Р_i-й ветровой нагрузки на колонный аппарат (сумма произведений ветровой нагрузки на плечо, где плечо - это расстояние от рассматриваемого сечения Г-Г, Д-Д или Е-Е до центра тяжести i –го участка), т.е ;

- изгибающий момент от действия ветра на обслуживающие площадки и лестницы .

Таким образом, расчетный изгибающий момент в сечении на высоте x₀ следует определять по формуле

, (4.24)

где n – число участков над рассматриваемым расчетным сечением;

m – число площадок над рассматриваемым расчетным сечением;

– изгибающий момент в расчетном сечении на высоте х₀ от поверхности земли, возникающий от действия ветровой нагрузки на i-й участок колонны, H·м;

M_vj – изгибающий момент в расчетном сечении на высоте х₀ от действия ветровой нагрузки на j – ю обслуживающую площадку, Н·м)

Принимаем, что аппарат имеет четыре обслуживающие площадки, которые располагаются на расстоянии 850 мм ниже оси люка.

Рисунок 4.6 – Параметры обслуживающих площадок

4.2.7.2 Результаты определения расчетного изгибающего момента от ветровых нагрузок.

Результаты расчета представлены в таблицах 4.26 и 4.27.

Таблица 4.26 – Геометрические характеристики обслуживающих площадок и результаты расчета изгибающего момента на обслуживающие площадки

Показатель	Площадки
Диаметр площадки DПЛ, мм
Высота площадки hпл,j
Расстояние от земли до низа площадки xj,мм
, м2	2,95
	1,077	0,922	0,634
	0,577	0,626	0,759
	1,276	0,573	0,083

Таблица 4.27 – Определение расчетных изгибающих моментов от ветровых нагрузок для трех расчетных сечений и трех расчетных условий

Условия работы аппарата	Расчетное сечение х0, м	Изгибающий момент от ветровой нагрузки, Нм
на обслуживающие площадки	на колонный аппарат (без площадок)	суммарный изгибающий момент
Рабочие условия	Хог-г
Ход-д
ХоЕ-Е
Условия испытания	Хог-г
Ход-д
ХоЕ-Е
Условия монтажа	Хог-г
Ход-д
ХоЕ-Е

4.2.8 Сочетание нагрузок (P, F, M) для каждого расчетного условия.

В ВКР принимается сочетание нагрузок, приведенное в 4.28.

4.2.9 Проверка на прочность и устойчивость стенки корпуса аппарата.

Необходимость в проверке прочности и устойчивости возникает вследствие того, что толщина стенки корпуса была определена только под действием внутреннего или наружного расчетного давления, без учета дополнительного воздействия осевой сжимающей силы F и изгибающего момента M_v, напряжения от которых могут достигать больших величин и привести к разрушению колонного аппарата.

Проверку прочности в соответствии со стандартом следует проводить для рабочего условия и условия монтажа в поперечном сечении, где корпус присоединяется к опорной обечайке под суммарным воздействием Р_рас, F и Мυ.

Результаты проверки прочности представлены в таблице 4.28.

Таблица 4.28 - Результаты проверки прочности

Параметр	Рабочее условие (υ = 1)	Условие монтажа (υ = 3)
Расчетное сечение	Г-Г	Г-Г
Расчетное давление, МПа	Р tрас =1,52	Р tрас =0
Расчетный изгибающий момент, Н м
Осевая сжимающая сила, Н	F1= 135319	F3=78148
Исполнительная толщина стенки корпуса, Sгост , мм	Sгост =18	Sгост =18
Допускаемое напряжение для материала корпуса, Мпа	[ ]t кор =140	=272
Допускаемое напряжение для материала опоры, МПа	[ ]t оп=196	=208
Проверка прочности	Условие выполняется	Условие выполняется

4.2.10 Расчет опорной обечайки.

Опорную обечайку проверяют на прочность для рабочего условия (υ=1) и условия испытания (υ=2).Расчет опорной обечайки заключается в выборе стандартной опоры и проверке прочности сварного шва, соединяющего корпус колонны с опорной обечайкой в сечении Г- Г. Прежде чем рассчитывать опорную обечайку, необходимо выбрать тип опоры.

4.2.10.1 Выбор стандартной опоры колонного аппарата. В соответствии с ОСТ 26-467-94 [9] разработано пять типов стандартных опор, пределы применения которых зависят от внутреннего диаметра колонны D_B и минимальной приведенной нагрузки Q_min.

Результаты выбора типа опоры представлены в таблице 4.29 (рисунок 4.7).

Таблица 4.29 – Результаты выбора типа и размеров опоры

Тип опоры	Приведенная нагрузка, МН	D, мм	S1, мм	S2, мм	S4, мм	Dб, мм	dБ, мм	Число болтов zБ
Qmax	Qmin
	10,67	4,223

Таблица 4.30 – Сочетание нагрузок для трех расчетных условий работы аппарата и для трех расчетных сечений

Индекс расчетных условий	Расчетное сечение	Расчетное давление Р, МПа	Осевое сжимающее усилие F, H	Расчетный изгибающий момент М, Нмм (H м)	Расчетная температура tрас,0С	Допускаемое напряжение, МПа
	Г-Г	р1 = рtрас= 0,92	F1=G1 =1,477*106	M1=M 1=5,33*106	tраскор = 100 tрас оп =20	[ ]tкор= 177 [ ]tоп=196
Д-Д	р1=0	F1=G1 =1,548*106	M1=M 1= 5,745*106	tрас оп = 20	[ ]tоп=154
Е-Е	р1=0	F1=G = 1,549*106	M1=M 1= 5,856*106	tрас оп =20	[ ]tоп=154
	Г-Г	р2=рирас =1,92	F2=G2 =5,091*106	M2=0,6M 2=3,512*106*0,6 =2,1*106	t рас=20°С	= 272,7 =272,7
Д-Д	р2= 0	F2=G2 =5,174*106	M2=0,6M 2=3,775*106*0,6 =2,265*106	t рас=20°С	=272,7
Е-Е	р2= 0	F2=G2=299720	M2=0,6M 2=113073	t рас=20°С	=227
	Г-Г	р2=0	F2=G2=5,175*106	M2=0,6M 2==3,848*106*0,6=2,31*106	t рас=20°С	=250 =250
Д-Д	р3=0	F3=G3= 7,689*105	M3=M 3=3,508*106	t рас=20°С Наши рекомендации Расчет арок на подвижную нагрузку Расчет ферм на подвижную нагрузку Расчет на динамическую нагрузку Расчет плоских рам на статическую нагрузку Расчет сосудов и аппаратов колонного типа Расчетные сечения колонного аппарата Расчет колонного аппарата на прочность Определение ветровой нагрузки и изгибающего момента. Проверка прочности корпуса колонного аппарата. Выбор опоры колонного аппарата Е) Расчет на ветровую нагрузку (ветер слева). ← Предыдущая страница | Следующая страница →