大型空分设备冷箱的钢结构应力计算分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com大型空分设备冷箱的钢结构应力计算分析姜招春(杭州杭氧股份有限公司设计院，浙江省杭州市东新路388号310004)摘要：介绍了48000m／h空分设备冷箱所受主要栽荷：殊光砂、风载荷和地震栽荷的计算，分析了冷箱钢结构中的关键部位在组合应力作用下的受力情况及取材。关键词：大型空分设备；冷箱；基本风压；钢结构；应力分析中图分类号：TB6579文献标识码：AComputationandanalysisofsteelstructure’Sstressincoldboxforalargescaleairseparati

2、onunitJiangZhao—chun(DesigningJme，HangzhouHangyangStockCo．，Ltd，388Dongxinf，Hangzhou310004，Zhejiang，P．RChina)Abstract：Mainloads，suchasperlite，windloadandearthquakeload，inthecoldboxofa48000m3／hairseparationunitiscomputed．Combinedstressatthepivotalsectionofcoldbox’Ssteelstructureisa

3、lsoanalyzed，followedbyadiscussionofmaterialselection．Keywords：Largescaleairseparationunit；Coldbox；Basicwindpressure；Steelstructure；Stressanalysis1大型空分设备冷箱钢结构设计的必要性2载荷计算的重点随着我国冶金、化工等工业的飞速发展，为其在钢结构的设计及校核中，杭氧均采用了GB提供气体产品的空分设备规模也日益大型化，空分50017-2003《钢结构设计规范》标准要求。这个设备冷箱也在不断向更大、更高发展；并且我国

4、空规范对钢结构设计提出了更细致、更严格的要求，分设备制造企业与国外企业合作的项目也不断增规定承重结构的钢材，根据结构的重要性、载荷特多，因此对冷箱钢结构的设计质量和水平提出了更征、连接方法和工作温度等不同情况选择其钢号和高的要求。材质；还应从工程实际情况出发，合理选用材料、空分设备冷箱作为一个壳体，不仅对各种低温结构方案和构造措施，满足在运输、安装和使用过容器起到保温作用，同时也是各种外部操作元件的程中的强度、稳定性和刚度要求。载体，是冷箱内管道支架及一些重要容器的支撑2．1珠光砂载荷的计算物，空分设备冷箱的合理结构和强度对空分设备的48000m3／h空

5、分设备冷箱高度达到了62m，冷正常运行起到很重要的作用。箱基础的长宽分别达到了19．5m和16．5m。在冷箱现以杭氧生产的中石化48000rn3／h空分设备为内充满了珠光砂，此时冷箱受到了一个强大的向外例，来介绍大型空分设备冷箱的钢结构应力计算。扩张的力。垂直作用在冷箱表面上的力，应按下式计算：收稿日期：2006．06．23；修回日期：2006．08．25作者简介：姜招春(1971一)，女，浙江工业大学计算机与科学技术专业毕业，现在杭氧设计院从事冷箱的应力分析及结构设计工作。·42·维普资讯http://www.cqvip.comFh=1．5RP2．2．

6、3风载荷体型系数式中：F——珠光砂垂直作用在冷箱表面上的力；风载荷体型系数(。)由冷箱的外形来决定：R——珠光砂堆积密度，70kg／m3；=一(0．48+0．03H／B)。P——水力半径(A／u)，由冷箱的内部面式中：日——建筑物总高度；积A、内部周长U来决定。B——建筑物迎风面高度。由此可见，F的大小取决于冷箱体积的大小，2．3风振系数体积越大也越大。对于高度大于30m且高宽比大于1．5的建筑以2．2风载荷的计算及自振周期大于0．25秒的高层结构，应采用风振大型空分设备多建造于空旷的田野及房屋稀疏系数()来考虑风压脉动的影响。p所要考虑的郊区，风力影响

7、很大，随着冷箱高度的不断增的因素较多，也就是它所受影响的因素较多。加，风速随之增大。目前大型空分设备冷箱高度大§t：1+针t，l上I多已达到了50—60m，风载荷对整个框架结构的影式中：——脉动增大系数；响已不容忽略。y——脉动影响系数；垂直冷箱表面上的风载荷标准值应按下式计算：——振型系数。IVk=pIV。脉动增大系数与建筑物的自振周期、地面粗糙式中：——风载荷标准值；度有关。48000m3／h空分设备冷箱比较高但结构规——z高度处的风振系数；则，其中一些数据也可以从规范中获得，如振型系——风压高度变化系数；数见表2。——风载荷体型系数；表2480(~

8、fl'1。／h空分设备冷箱振型系数——基本风压。2．2．1基本风压的确定相对高度