3 强度、刚度及稳定性计算
塔设备大多安装在室外，靠裙座底部的地脚螺栓固定在混凝土基础上，除承受介质压力外，塔设备还承受各种重量（包括塔体﹑塔内件﹑介质﹑保温层﹑操作平台﹑扶梯等附件的重量）﹑管道推力﹑偏心载荷﹑风载荷及地震载荷的联合作用。由于在正常操作﹑停工检修﹑压力试验等三种工况下，塔所受的载荷并不相同，为了保证塔设备安全运行，必须对在这三种工况下进行轴向强度及稳定性计算。
强度及稳定性计算所用符号说明：
——塔壳内径，mm
——塔壳外径，mm
——设计温度下材料的弹性模量，Mpa
——风压高度变化系数，按表3.6查取
——塔设备任意计算截面I-I处的垂直地震力，N
——塔设备底截面处的垂直地震力，N
——塔设备高度，mm
——重力加速度，取g=9.81m/s2
——塔设备顶部至第i段底截面的距离，mm
——计算截面距地面高度，mm
——塔设备第i段集中质量距地面的高度，mm
——距地面 处的集中质量，kg
——任意计算截面I-I以上集中质量 距地面的高度，mm
——偏心质量引起的弯矩，N•mm
——任意计算截面I-I处的地震弯距，N•mm
——底部截面0-0处的地震弯距，N•mm
——任意计算截面I-I处的最大弯距，N•mm
——底部截面0-0处的最大弯距，N•mm
——任意计算截面I-I处的风弯距，N•mm
——底部截面0-0处的风弯距，N•mm
——偏心质量，kg
——塔设备第i段的操作质量，kg
——计算截面I-I以上的操作质量， kg
——塔设备基本自振周期，s
——塔设备第i阶振型自振周期，s
3.1 塔设备质量载荷计算
塔设备的质量载荷包括：塔体、裙座质量 ；塔内件质量 ；保温层材料质量 ；操作平台及扶梯质量 ；操作时物料的质量 ；塔附件如人孔、接管、法兰等质量 ；水压试验时冲水质量 ；偏心载荷 。下表是塔设备部分零部件质量载荷估算表。
表3.1 塔设备部分零部件质量载荷估算表
名称 笼式扶梯 开式扶梯 钢制平台 圆泡罩塔盘 舌形塔盘
质量载荷 40 kg/m 15—24 kg/m 150 kg/m2 150 kg/m2 75 kg/m2
名称 筛板塔盘 浮阀塔盘 塔盘填充数 保温层 瓷环填料
质量载荷 65kg/m2 75 kg/m2 70 kg/m2 30 kg/m 70 kg/m
图3.1 初馏塔质量载荷分段示意图
表3.2 塔设备质量载荷计算
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