Газгольдеры - Веревкин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Статический расчет стальных конструкций винтового мокрого газгольдера в основном производится аналогично расчету стальных конструкций мокрого газгольдера с вертикальными направляющими. Исключение составляет расчет стоек телескопов и колокола, где необходимо учитывать силы другого направления, а также винтовых направляющих и роликов винтовых направляющих.
При расчете стальных конструкций винтового мокрого газгольдера необходимо учитывать особенностиего работы (рис.45).
Если действуют только вертикальные круглосимметричные нагрузки (собственный вес поднятых звеньев газгольдеров, при-грузка, вес воды в затворах, равномерная снеговая нагрузка на кровле), то они уравновешиваются давлением газа на кровле колокола, а ролики и направляющие не испытывают сосредоточенных нагрузок. ,1.
Однако при воздействии на поднятые подвижные звенья горизонтальной ветровой нагрузки или неравномерной снеговой нагрузки на кровлю, кроме равнодействующей, возникает пара сил, которая не уравновешивается внутренним давлением газа.
При действии горизонтальных сил (или вертикальных с эксцентрицитетом) система парных роликов выполняет роль заделки цилиндрической оболочки звена, расположенного выше ролика. 1 -1V
Горизонтальная сила (ветер) воспринимается радиальными усилиями R (вдоль осей роликов) через реборды роликов и равна (рис. 46)
4. Расчет винтового газгольдера
6*
S3 Рис. 45. Винтовая направляющая
а — определение угла закручивания и ординат гиба сечения винтовой направляющей; б — вид винтовой направляющей Rv = —— COS 9, 9 2 a
где Q— равнодействующая поперечных сил; а — общее число направляющих;
ср — угол, образованный осью роликов с направлением силы Q.
Рис. 46. Схема усилий в роликах и направляющих при горизонтальных нагрузках
а — общая схема нагрузок; б — определение величины сил (работает только один ролик); в — схема расположения усилий на ролнки; г — геометрические размеры сечення винтовой направляющей колокола газгольдера емкостью 20 ООО лЗ (по типовому проекту); д — схема расположения винтовой направляющей на стенке звена: 1 — стенка звена; 2— стойка звена;
3 — винтовая направляющая; 4 — ось роликов
Момент горизонтальной нагрузки относительно рассматриваемого ряда роликов, а также момент от эксцентрицитета равнодействующей и односторонней временной вертикальной нагрузки (снега) воспринимается вертикальными реакциями роликов, равными:
I/ M
Vv = --cos <р,
где M—суммарный момент горизонтальных и вертикальных сил относительно центра сечения, совпадающего с опорной плоскостью роликов; г—радиус подвижного звена с максимальным значением
85 2
Горизонтальные усилия роликов при этом взаимно уравновешиваются.
Давление ролика на направляющую воздействует нормально направляющей, и равно:
P = F9 sin 45° = 1,414 -У— cos ср;
а
rT
с максимальным значением при ф = 0;
Pмакс = 2,828 .
га
Из этой формулы видно, что при расчете винтовой направляющей в винтовом мокром газгольдере основным параметром является поперечник звена, а не высота его, как в обычном мокром газгольдере с внешними направляющими. Желательно членение больших емкостей винтовых мокрых газгольдеров на
несколько звеньев с большим отношением —, чем в обычных
H
мокрых газгольдерах. Это позволяет уменьшить давление на ролик и облегчить конструкцию как ролика, так и направляющей.
При расчете сечения винтовой направляющей в первую очередь необходимо определить давление на ролик, получающееся при выдвижении подвижного звена (на котором располагается ринтовая направляющая) на половину высоты. При таком расположении звена значение расчетного крутящего момента для винтовой направляющей максимально.
Определение местного крутящего момента в сечении направляющей
Mn = Рмакс
Крутящий момент для пролета винтовой направляющей
Mkp = Mh -р ,
IH
где Ih — расчетный пролет направляющей между опорами; Ъ—расстояние до средней опоры. Далее определяется момент инерции /кр . Затем проверяют скалывающие напряжения: у головки рельса
Mlfn -2,9
^r = кр < mR,
кр
у подошвы
86 ^np
где 2,9 — высота головки железнодорожного рельса узкой колеи Р-24 (частный случай);
3,5—общая толщина оболочки накладки у нижней полки; т— коэффициент условий работы, равный 0,8; R— расчетное напряжение для стали принятой марки.
Если винтовой мокрый газгольдер сооружается в сейсмическом районе, необходимо проверить конструкции его на сейсмические нагрузки. Схему приложения сейсмических нагрузок см. на рис. 29, методику расчета и определение сейсмических усилий— главу II, п. 11 «Расчет мокрых газгольдеров на действие сейсмических нагрузок».
§ 3. ДАВЛЕНИЕ ГАЗА И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРИГРУЗКИ
Мокрые газгольдеры (с вертикальными и винтовыми направляющими) являются наиболее распространенными типами газгольдеров низкого давления, предназначенных для хранения искусственных промышленных газов.
Собственный вес подвижных звеньев газгольдера обычно создает давление газа от 130 до 240 мм вод. ст., что вызывает необходимость в специальной пригрузке, при которой давление газа достигает заданной технологами величины 380— 400 мм вод. ст. (рис. 47).
