制氢装置工艺水脱气塔设计+CAD图纸(11)
m_i h_i 0 3.13×〖10〗^6 2.78×〖10〗^6 4.25×〖10〗^6 2.06×〖10〗^7
∑_(i=1)^5▒〖m_i h_i 〗 3.08×〖10〗^7续表4.2
任意质量i处垂直
地震力F_vi/N F_vi=(m_i h_i)/( ) F_v^(0-0)=m_i h_i×2696.11/(3.08×〖10〗^7 )
0 273.99 243.35 372.03 1803.24
本次塔设计中H_塔/D_i<15，不需要考虑高振型影响。
截面0-0处的地震弯矩：
M_E^(0-0)=M_E1^(0-0)=6.312×〖10〗^7 N∙mm
截面Ⅰ-Ⅰ处的地震弯矩：
M_E^(Ⅰ-Ⅰ)=(8α_1 m_0 g)/(175H^2.5 ) (10H^3.5-14H^2.5•h+4h^3.5 )
=(8×0.441×7047×9.81)/(175×〖6450〗^2.5 ) (10×〖6450〗^3.5-14×〖6450〗^2.5×1850+4×〖1850〗^3.5 )
=5.425×〖10〗^7 N∙mm
4.8风载荷和弯矩计算
将塔体沿高分成4段，如图4.3所示。计算各段风载荷P_i及风弯矩，计算结果列入表4.3。
图4.3风载荷计算图
水平风载荷P_i=K_1 K_2i q_0 f_i l_i D_ei×〖10〗^(-6) N
式中：
K_1—体型系数，取K_1=0.7；
f_i—高度变化系数；
q_0—基本风压，q_0=550N/m^2；
D_ei—塔器各计算段的有效直径，mm。
表4.3风载荷与风弯矩计算
计算内容 计算公式及数据
塔段号i 1 2 3 4
各计算段的外径D_0i/mm D_0i=D_i+2δ_n=1300+2×12=1324
塔顶管线外径d_0/mm 159
笼式扶梯当量宽度K_3 400
各计算段长度l_i/mm 350 500 2800 1300
平台数 0 0 0 1
续表4.3
操作平台当量宽度K_4/mm 0 0 0 600
各计算段的有效
直径D_ei/mm D_ei=D_0i+K_3+K_4+d_0
1883 1883 1883 2483
各计算段顶截面距地面的高度h_it/m 1.85 2.35 5.15 6.45
风压高度变化系数f_i 化工设备机械基础表5-23
1.0 1.0 1.0 1.0
体型系数K_1 0.7
基本风压值q_0/(N/m2) 550
塔设备的自振周期T/s 0.06
q_0 T^2 550×〖0.06〗^2=1.98
脉动增大系数ξ（B类） 化工设备设计基础表5-24
1.42
脉动影响系数ν_i(B类) 化工设备设计基础表5-25
0.72
h_it/H 0.29 0.36 0.80 1
第i段振型系数Φzi 化工设备设计基础表5-26
0.14 0.20 0.79 1.00
各计算段的风振系数K_2i K_2i=1+(ξν_i "Φ" _"zi" )/f_i
1.14 1.20 1.81 2.02
各计算段的水平风力P_i/N P_i=K_1 K_2i q_0 f_i l_i D_ei×〖10〗^(-6)
289.26 434.97 3674.07 2510.34
续表4.3
0-0截面的风弯矩M_W^(0-0)/N•mm M_W^(0-0)=P_1 (l_0+l_1/2)+P_2 (l_0+l_1+l_2/2)+⋯+P_4 (l_0+l_1+l_2+l_3+l_4/2)