空分设备整装冷箱的结构设计

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1、空分设备整装冷箱的结构设计金兴华，缪建莉(杭州杭氧股份有限公司设计院，浙江省杭州市中山北路592号弘元大厦310014)3摘要:以4100m/h液体空分设备为例，介绍空分设备整装冷箱的结构和所受的各种荷载的计算，阐述整装冷箱材料的选择和特殊结构的设计。关键词:空分设备;整装冷箱;荷载计算;冷箱材料中图分类号:TB657.7文献标识码:BStructuraldesignofself-containedcoldboxforairseparationplantJinXinghua，MiaoJianli#(DesigningInstitute，HangzhouHang

2、yangCo．，Ltd．，HongyuanBuilding，592NorthZhongshanＲoad，Hangzhou310014，Zhejiang，P．Ｒ．China)3Abstract:Here，with4100m/hliquidairseparationplantasexamplethestructureandthecalculationofthesufferedloadsoftheself-containedcoldboxforairseparationplantarebriefed，andtheselectionofmaterialsforthes

3、elf-containedcoldboxandthedesignofspecialstructuresaredescribed．Keywords:Airseparationplant;Self-containedcoldbox;Loadcalculation;Coldboxmaterial随着中国制造业飞速发展，空分行业与国外企空分设备整装冷箱的型钢选择方管。业合作的项目日益增多，国外客户希望设备现场安根据标准《碳素结构钢》(GB/T700—2006)装简单，施工周期短。整装冷箱是在制造公司内制第5.4.4条规定:Q235-A钢在冷弯试验合格时，造完成、整体交

4、货的设备，目前已成为中小型空分抗拉强度上限可以不作为交货条件，但在标准设备用户首选的冷箱类型。下面以福建岩兴气体有《钢结构设计规范》(GB50017—2003)中第3.3.33限公司(以下简称:福建岩兴)4100m/h液体空条明确规定:焊接承重结构以及重要的非焊接承重分设备为例，阐述空分设备整装冷箱的材料选择和结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。综3结构设计。上所述，4100m/h液体空分设备整装冷箱的材料1冷箱材料的选择选择Q235-B钢。冷箱设计主要是选择合理的材料牌号以及型钢2整装冷箱结构的计算的规格尺寸，在保证强度的前提下，优化型钢的规在整装冷箱

5、结构设计时，除了考虑自身及内部格尺寸，追求经济利益。目前国内大部分常规空分设备重量外，还需考虑风载、地震荷载和珠光砂荷3设备冷箱的主体材料是Q235钢，以工字钢和H型载的影响。4100m/h液体空分设备冷箱高57.9m、钢为主。而整装冷箱是整体出厂，不需要像常规冷截面尺寸长4.2m、宽3m，分成2段出厂，上段3箱一样在现场安装。所以福建岩兴4100m/h液体高29.9m，下段高28m，在现场完成组装。因此收稿日期:2015-04-09;修回日期:2015-06-13作者简介:金兴华，1986年生，助理工程师，2009年毕业于湖南工业大学过程装备与控制工程专业，

6、现在杭州杭氧股份有限公司设计院从事钢结构设计工作。·5·还需分段计算冷箱的吊装强度。βz———高度z处的风振系数;2.1整装冷箱结构的计算μs———风荷载体型系数;冷箱整体计算时，荷载主要有内部设备重量、μz———风压高度变化系数;2风荷载、地震荷载和珠光砂荷载。整装冷箱结构如ω0———基本风压，kN/m。图1所示。2.1.2地震荷载依据标准《构筑物抗震设计规范》(GB50191—2012)，采用反应谱法进行地震荷载计算。34100m/h液体空分设备建设地位于福建，抗震设防烈度为6级，设计基本加速度值为0.05g，位属第一组。项目的场地类别为Ⅱ类，地震特征周期

7、为0.35秒。综合以上条件就可以计算出地震荷载。2.1.3珠光砂荷载由于没有珠光砂荷载规范的具体标准，珠光砂荷载参照标准《粮食钢板筒仓设计规范》(GB50322—2001)设计。2.2分段冷箱结构的计算分段冷箱主要考虑冷箱内塔器的重量、管道的重量和冷箱自重等荷载，在这几种荷载作用的情况下满足吊装强度即可。2.3冷箱型材的确定综合以上2种计算条件，选择型材大的作为型3图14100m/h液体空分设备整体冷箱结构示意图材的规格。3特殊结构的设置2.1.1冷箱的风荷载3.1冷箱定位销的设置风荷载是冷箱的主控荷载之一。风荷载的大小由于冷箱是在制造公司内分2段组装完成后到

8、与冷箱所在的地理位置、冷箱的高度等尺寸