塔體材質(zhì)與壁厚選擇依據(jù)
脫硫塔各段筒體的厚度受內(nèi)壓、溫度、質(zhì)量載荷、風(fēng)載荷和地震載荷等共同影響。同時筒體最小厚度必須滿足制造、運輸和安裝過程中的剛度要求。為節(jié)省成本,脫硫塔往往選擇Q235B作為筒體主材,而標(biāo)準(zhǔn)GB150規(guī)定Q235B用于容器殼體的鋼板厚度選型不得大于16mm。因此,當(dāng)選型筒體選型厚度大于16mm時建議選用其他型號的碳素鋼或合金鋼。
高徑比對塔體強度的影響與塔器防震措施
露天放置的塔設(shè)備在風(fēng)力作用下,將在兩個方向上振動:一種是順風(fēng)向的振動,振動的方向與風(fēng)的流向一致;另一種是橫風(fēng)向的振動,振動的方向與風(fēng)的流向垂直。前一種是常規(guī)設(shè)計的主要內(nèi)容,后者又稱為誘導(dǎo)振動。標(biāo)準(zhǔn)JB4710—2005規(guī)定,當(dāng)塔器高度H及高徑比H/D大到一定程度時(H>30m且H/D>15)必須要考慮橫風(fēng)向振動作用對其強度的影響。
實際脫硫塔設(shè)計過程中,當(dāng)煙囪排放高度要求很高時,就存在此類情況。誘導(dǎo)振動發(fā)生時,塔體將以較高頻率振動,導(dǎo)致在塔體橫截面相對的兩側(cè)出現(xiàn)交變拉伸和彎曲應(yīng)力,使塔體輕者出現(xiàn)裂紋,重者發(fā)生大面積斷裂而失效。因此,計算橫風(fēng)向振動很有必要。
塔器計算軟件SW6—2011已經(jīng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB4710—2005將橫風(fēng)向共振考慮到強度校核計算中,通過計算臨界風(fēng)速判別共振振型,進而計算塔頂振幅和橫風(fēng)向彎矩。對于這類高聳塔器的橫風(fēng)共振控制,國內(nèi)外研究已經(jīng)相當(dāng)成熟。
目前主要防振、減振措施有:通過減小高徑比或增大壁厚等來降低塔器自震周期,增加塔的阻尼或采用擾流裝置等。實際脫硫塔設(shè)計過程中,在工藝允許的情況下建議盡量降低煙囪高度并適當(dāng)增加煙囪直徑,以避開脫硫塔高徑比大于15的情況。
脫硫塔變徑段的設(shè)計
由于脫硫塔尺寸比一般的塔器要大得多,采用無折邊錐殼作為其變徑段較為經(jīng)濟。對于無折邊錐殼,半頂角α應(yīng)不大于30°,確保在標(biāo)準(zhǔn)范圍進行設(shè)計。錐殼、錐殼大端與小端宜采用同一壁厚,需要加強部分通過在加強段范圍內(nèi)設(shè)置加強圈實現(xiàn)殼體加強。
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