焦化厂配煤仓设计计算书

焦化厂配煤仓设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、基本设计参数,,,,,,,,,

1,筒仓直径,D,设计值,8.0,m,8.00,配煤仓内径,工艺设计,满足配煤工艺要求

2,筒仓半径,R,计算值,D/2,m,4.00,筒仓内半径,几何计算,直径的一半

3,筒仓高度,H,设计值,25.0,m,25.00,筒仓有效高度,工艺设计,满足容量要求

4,仓壁厚度,t_wall,设计值,0.016,m,0.02,钢板厚度,结构设计,Q345B钢板

5,筒仓数量,n,设计值,7,个,7.00,配煤仓数量,工艺设计,满足多煤种配比

6,煤炭堆积密度,γ,实测值,1.1,t/m³,1.10,煤炭自然堆积密度,试验数据,现场实测值

7,单仓容积,V_single,计算值,πR²H,m³,1256.64,单个筒仓容积,几何计算,圆柱体体积公式

8,单仓容量,C_single,计算值,V_single×γ,t,1382.30,单个筒仓储煤量,容量计算,容积×堆积密度

9,总容量,C_total,计算值,C_single×n,t,9676.11,所有筒仓总储煤量,总容量计算,单仓容量×数量

10,设计地震烈度,seismic,设计值,8,度,8.00,抗震设防烈度,抗震设计,GB50191-2012

11,设计使用年限,life,设计值,50,年,50.00,结构设计使用年限,结构设计,GB50068-2018

二、散料力学参数,,,,,,,,,

12,内摩擦角,φ,查表值,35,°,35.00,煤炭内摩擦角,散体力学,试验测定值

13,摩擦系数,μ,查表值,0.4,,0.40,煤炭与钢板摩擦系数,材料手册,实测值

14,sinφ值,sinφ,计算值,sin(φ),,0.57,内摩擦角正弦值,三角函数,角度转换为弧度计算

15,侧压力系数,K,计算值,(1-sinφ)/(1+sinφ),,0.27,散料侧压力系数,土力学理论,Rankine主动土压力系数

16,水力半径,R_h,计算值,R/2,m,2.00,筒仓水力半径,流体力学,圆形截面水力半径

三、Janssen压力计算,,,,,,,,,

17,5m处竖向压力,Pv_5,计算值,(γRg)/(Kμ)(1-e^(-Kμ5/R)),kPa,50.46,5m深度处散料竖向压力,Janssen理论,考虑仓壁摩擦力

18,5m处水平压力,Ph_5,计算值,K×Pv_5,kPa,13.67,5m深度处散料水平压力,Janssen理论,侧压力系数×竖向压力

18,10m处竖向压力,Pv_10,计算值,(γRg)/(Kμ)(1-e^(-Kμ10/R)),kPa,94.52,10m深度处散料竖向压力,Janssen理论,考虑仓壁摩擦力

19,10m处水平压力,Ph_10,计算值,K×Pv_10,kPa,25.62,10m深度处散料水平压力,Janssen理论,侧压力系数×竖向压力

19,15m处竖向压力,Pv_15,计算值,(γRg)/(Kμ)(1-e^(-Kμ15/R)),kPa,133.01,15m深度处散料竖向压力,Janssen理论,考虑仓壁摩擦力

20,15m处水平压力,Ph_15,计算值,K×Pv_15,kPa,36.04,15m深度处散料水平压力,Janssen理论,侧压力系数×竖向压力

20,20m处竖向压力,Pv_20,计算值,(γRg)/(Kμ)(1-e^(-Kμ20/R)),kPa,166.61,20m深度处散料竖向压力,Janssen理论,考虑仓壁摩擦力

21,20m处水平压力,Ph_20,计算值,K×Pv_20,kPa,45.15,20m深度处散料水平压力,Janssen理论,侧压力系数×竖向压力

21,25m处竖向压力,Pv_25,计算值,(γRg)/(Kμ)(1-e^(-Kμ25/R)),kPa,195.96,25m深度处散料竖向压力,Janssen理论,考虑仓壁摩擦力

22,25m处水平压力,Ph_25,计算值,K×Pv_25,kPa,53.10,25m深度处散料水平压力,Janssen理论,侧压力系数×竖向压力

27,最大竖向压力,Pv_max,计算值,(γRg)/(Kμ)(1-e^(-KμH/R)),kPa,195.96,仓底处最大竖向压力,Janssen理论,深度为仓高时

28,最大水平压力,Ph_max,计算值,K×Pv_max,kPa,53.10,仓底处最大水平压力,Janssen理论,最大水平压力

四、结构强度计算,,,,,,,,,

29,钢材屈服强度,fy,查表值,345,MPa,345.00,Q345B钢材屈服强度,材料手册,国家标准值

30,钢材设计强度,f,设计值,310,MPa,310.00,钢材设计强度,结构设计,考虑安全系数

31,环向应力,σ_h,计算值,Ph_max×R/t_wall,MPa,13.28,仓壁环向拉应力,材料力学,内压力引起的环向应力

32,环向强度判断,J_h,判断值,"IF(σ_h≤f,""满足"",""不满足"")",,满足,环向强度是否满足,强度设计,环向应力≤设计强度

33,钢材密度,ρ_steel,查表值,7.85,t/m³,7.85,钢材密度,材料手册,钢材理论密度

34,仓壁自重,W_wall,计算值,ρ_steel×t_wall×πDH×g/1000,kN,0.77,仓壁结构自重,重量计算,钢材体积×密度×g

35,散料竖向力,F_vertical,计算值,Pv_max×πR²,kN,9849.94,散料对仓底的竖向力,力平衡,竖向压力×底面积

36,总轴向力,F_total,计算值,W_wall+F_vertical,kN,9850.71,仓壁承受的总轴向力,力叠加,自重+竖向力

37,轴向应力,σ_a,计算值,F_total/(πDt_wall),MPa,24496.71,仓壁轴向压应力,应力计算,轴向力/截面积

38,轴向强度判断,J_a,判断值,"IF(σ_a≤f,""满足"",""不满足"")",,不满足,轴向强度是否满足,强度设计,轴向应力≤设计强度

五、稳定性计算,,,,,,,,,

39,弹性模量,E,查表值,206000,MPa,206000.00,钢材弹性模量,材料力学,Q345B钢材弹性模量

40,临界长细比,λ_c,计算值,√(2π²E/fy),,108.56,轴心受压构件临界长细比,稳定理论,欧拉临界长细比

41,计算长度,l,设计值,H,m,25.00,仓壁计算长度,结构力学,取仓壁高度

42,截面惯性矩,I,计算值,π[(R+t)^4-R^4]/64,m^4,0.20,环形截面惯性矩,材料力学,圆环截面惯性矩公式

43,截面积,A,计算值,π[(R+t)^2-R^2],m^2,0.40,仓壁截面积,几何计算,圆环截面积

44,回转半径,i,计算值,√(I/A),m,0.71,截面回转半径,结构力学,惯性矩/截面积开方

45,长细比,λ,计算值,l/i,,35.28,构件长细比,稳定计算,计算长度/回转半径

46,稳定系数,φ,计算值,"IF(λ≤λ_c,1-λ²/(2λ_c²),π²E/(λ²fy))",,0.95,轴心受压稳定系数,GB50017-2017,根据长细比计算

47,稳定承载力,N_cr,计算值,φAf,kN,118310.60,轴心受压稳定承载力,稳定计算,稳定系数×截面积×设计强度

48,稳定性判断,J_stab,判断值,"IF(N_cr≥F_total,""满足"",""不满足"")",,满足,稳定性是否满足,稳定设计,稳定承载力≥总轴向力

六、基础设计计算,,,,,,,,,

49,地基承载力,f_ak,设计值,200,kPa,200.00,地基承载力特征值,地质勘察,根据地质报告

50,基础面积,A_f,计算值,F_total/f_ak,m²,49.25,所需基础面积,基础设计,总轴向力/地基承载力

51,基础直径,D_f,计算值,√(4A_f/π),m,7.92,圆形基础直径,几何计算,根据基础面积计算

52,基础埋深,d,设计值,2.0,m,2.00,基础埋置深度,基础设计,满足地基稳定要求

53,基础高度,h_f,设计值,1.5,m,1.50,基础高度,基础设计,满足冲切和剪切要求

54,基础混凝土,C,设计值,C30,,C30,基础混凝土强度等级,混凝土设计,满足强度要求

55,基础配筋率,ρ,设计值,0.8,%,0.80,基础底板配筋率,混凝土设计,满足构造要求

56,基础判断,J_foundation,判断值,"IF(A_f≥F_total/f_ak,""满足"",""不满足"")",,满足,基础设计是否满足,基础设计,基础面积≥所需面积

七、配煤工艺计算,,,,,,,,,

57,年产焦炭,Q_coke,设计值,1300000,t/a,1300000.00,焦化厂年产焦炭量,工艺设计,设计生产能力

58,年工作日,days,设计值,330,d/a,330.00,年工作天数,工艺设计,考虑检修时间

59,日产焦炭,Q_daily,计算值,Q_coke/days,t/d,3939.39,日产焦炭量,生产计算,年产量/年工作日

60,炼焦产率,η,设计值,0.75,,0.75,配合煤炼焦产率,工艺参数,经验数据

61,日需配合煤,Q_coal,计算值,Q_daily/η,t/d,5252.53,日需配合煤量,物料平衡,日产量/产率

62,肥煤配比,r1,设计值,20,%,20.00,肥煤配煤比例,配煤工艺,根据煤质确定

63,气煤配比,r2,设计值,40,%,40.00,气煤配煤比例,配煤工艺,根据煤质确定

64,焦煤配比,r3,设计值,25,%,25.00,焦煤配煤比例,配煤工艺,根据煤质确定

65,1/3焦煤配比,r4,设计值,15,%,15.00,1/3焦煤配煤比例,配煤工艺,根据煤质确定

66,配比总和,r_total,计算值,r1+r2+r3+r4,%,100.00,配煤比总和,工艺计算,各煤种配比之和

67,配比判断,J_ratio,判断值,"IF(r_total=100,""满足"",""不满足"")",,满足,配煤比是否合理,工艺要求,配比总和应为100%

八、设备选型计算,,,,,,,,,

68,卸料能力,Q_discharge,设计值,200,t/h,200.00,仓下卸料能力,设备选型,满足生产要求

69,皮带速度,v_belt,设计值,2.0,m/s,2.00,皮带输送机速度,输送设计,标准皮带速度

70,皮带宽度,B_belt,设计值,1.2,m,1.20,皮带输送机宽度,输送设计,根据输送量确定

71,输送能力,Q_belt,计算值,3600×γ×B_belt×v_belt×0.7,t/h,6652.80,皮带输送能力,输送计算,经验公式计算

72,输送能力判断,J_belt,判断值,"IF(Q_belt≥Q_discharge,""满足"",""不满足"")",,满足,输送能力是否满足,设备选型,输送能力≥卸料能力

73,给料机型号,feeder,选用值,电磁振动给料机,,电磁振动给料机,仓下给料设备,设备选型,精确给料

74,给料机功率,P_feeder,选用值,15,kW,15.00,给料机电机功率,设备参数,满足给料要求

75,除尘器型号,dust_collector,选用值,布袋除尘器,,布袋除尘器,粉尘收集设备,环保要求,满足环保标准

76,除尘效率,η_dust,设计值,99.5,%,99.50,除尘器除尘效率,环保设计,满足排放标准

九、综合判断,,,,,,,,,

77,环向强度要求,J_h,判断值,,,满足,环向强度是否符合要求,强度设计,环向应力≤设计强度

78,轴向强度要求,J_a,判断值,,,不满足,轴向强度是否符合要求,强度设计,轴向应力≤设计强度

79,稳定性要求,J_stab,判断值,,,满足,结构稳定性是否符合要求,稳定设计,稳定承载