塔器大型化设计学习要点与笔记

1、在塔设备设计中如何判断是否加框架支撑 高径比(H/ D)较大的塔在风载荷的作用下，在塔顶处会引 起一定的静挠度。因此在完成初步的塔设计后，还要验算塔 设备的挠度值是否在允许的范围内，进而决定塔是否需要加 框架支撑。本文通过实例中对塔的强度及挠度的计算，来判 断是否加框架支撑。 按GB150 -98钢制压力容器1和全国压力容器标准化 技术委员会的SW6压力容器设计计算程序软件包进行计 算。 是否要加框架，和塔顶挠度有关：要降低塔顶的挠度，可以 采用增大塔径或壁厚得到。一般来说塔径由工艺计算而得， 改变它较难,而壁厚与塔顶挠度成反比关系，因此对高径比 (H/D)较小的塔，以塔壁厚的大小来调整塔顶挠

2、度的大小比较 有效果和合理，对高径比(H/D)较大的细高型塔，加框架支撑 对减少塔顶挠度会有明显的效果。 塔式容器整体应力分析及评定 塔器的现行设计方法均基于常规设计方法进行2( JB 4710-1992钢制塔式容器)，常规设计通过解析法计算出在考 虑不同载荷组合情况下的初设计结构各危险截面的应力，进 而对计算出的应力进行评定，实现对塔器的有效设计。由于解 析法的力学构建基础模型不可能对实际结构的复杂性进行详 尽的考虑，因此实际上计算结果和具体的结构存在或大或小 的差异，加之对各种应力采用统一的弹性实效准则进行控制 ， 也给实际工程中材料的有效利用造成了一定的影响。 完整的塔器分析应考虑以下载

3、荷：压力作用，液柱静压力 作用超过设计压力的5 %时尚应计及液柱静压的作用。塔 器的自重作用。风载的面力作用。地震的体力作用，包 括水平地震力和垂直地震力，一般情况下只考虑水平地震的 作用。偏心载荷。 在塔器分析中应分别计算自重载荷、内压载荷、风载荷、 地震载荷、偏心载荷和压力试验载荷引起的应力。于工程分 析中采用弹性分析来处理具体问题，因此，在塔器应力分析 中各种载荷引起的应力就可以分别计算，进而采用线性叠加 的方法来计算各种载荷组合工况下的应力。 塔式容器设计问题解析 本文所论述的是在JB/T 4710 2005钢制塔式容器中明 确规定的高度H大于10 m,且高度H与平均直径D之比 大于5

4、的裙座自支承钢制塔式容器； 塔设备筒体分段有以下原则：第一，每一段内不得存在直 径、壁厚的变化；第二，锥形壳体应单独分成一段或几段； 第三，存在集中质量的塔式容器，应使集中质量的作用点位 于该计算段的质量集中点，避免在同一计算段内形成两个质 点。 关于计算软件的一些使用注意 塔设备的强度和稳定性计算 塔体轴向应力校核：塔体承受压力（内压、外压）、弯矩（动 震、风和偏心弯矩）和轴向载荷（塔体、塔内介质及附件等 的重量）的联合作用。内压使塔体产生轴向拉应力；外压则引 起轴向压应力；弯矩使塔体一侧产生轴向拉应力。另一侧产 生轴向压应力；重量使塔体产生轴向压应力。由于压力、弯 矩、重量随塔器所处状态而

5、变化，组合应力也随之变化。因 此，必须计算塔器在各种工况下的轴向组合应力，并确保组 合的轴向拉应力满足强度条件，组合的轴向压应力满足稳定 条件。一般情况下，塔器有安装、正常操作、停工检修和水 压试验四种状态。列表说明各种工况下的应力计算及控制。 在进行应力校核时，理应对各种工况下的拉、压应力分别 进行计算和校核。但为了方便计算和偏于安全 ，规范对 校核项目进行了简化，如表1所示。 表1不同工况的姐舍应力恋其鞍核 正常掛作 9* 水 吊輩 |正压 正侦）圧 IE质 正（A）S 组會扯应力 盯临+旳 一叫F十巧 叱十旳 （3） 町一衍+打 3） OtH巧 许用抄应力 込珅 Q. 0-雜口冲 0-吐

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