Расчет ректификационной колонны (стр. 6 из 9)
где nт - число тарелок, nт=40 шт.;
Мт - масса тарелки, Мт=70 кг по ОСТ 26-01-1488-83;
Gот – вес сетчатого отбойника, Gот=830,9 Н.
GВН = 40×70×9,81+830,9=28,3 кН.
Вес жидкости в рабочих условиях определяется по формуле
GЖ=(p×(DB)2/4)×HЖ×rж×g+Vg×rж×g, (98)
где HЖ - высота слоя жидкости, HЖ=1,95 м;
rж - плотность жидкости, rж=900 кг/м3;
Vд - объем днища, Vд=0,45 м3.
GЖ=(3,14×1,22/4)×1,95×900×9,81+0,45×900×9,81=23,434 кН.
Найдем вес наружных устройств по формуле
Gн.у.=0,1×GК, (99)
Gн.у.=0,1×410,77=41,077 кН.
По формуле (89)
GA=410,77+34,207+28,3+23,434+41,077=537,788 кН.
Найдем вес аппарата при монтаже
GА.М. = GK + GИЗ + GН.У + GВ.У, (100)
GA.М=410,77+34,207+28,3+41,077=514,354 кН
Максимальный вес аппарата определяется по формуле
GAmax = GK+GНУ+GВУ+Gиз.+GВ, (101)
где GВ ¾ вес воды.
GВ=((p×(DB)2/4)×HЦ+2×Vд)×(rводы)20×g, (102)
GB = ((3,14×1,22/4)×25,9+2×0,45)×1000×9,81=296,039 кН,
Gmax=410,77+34,207+41,077+28,3+296,039=810,393 кН.
6.2 Выбор опоры
С учетом минимального веса аппарата GА=810,393 кН по ОСТ 26-467-78 выбирается опора 3 типа с кольцевым опорным поясом, показан на рисунке , со следующими основными размерами:
высота опоры H1=2000 мм;
наружный диаметр кольца D1=1480 мм;
диаметр D2=1150 мм;
диаметр Dб=1360 мм;
толщина стенки опоры s1=10 мм;
толщина стенки опоры s2=20 мм;
толщина стенки опоры s3=20 мм;
число болтов zб=16 шт.;
диаметр отверстия под болт d2=35 мм;
диаметр болтов dб=М30.
Рисунок 11 – Конструкция цилиндрической опоры 3 типа
7 Расчет на ветровую нагрузку
Цель расчета: определение расчетных усилий для колонны от ветровых нагрузок.
Исходные данные для расчета:
– высота колонны H=30,3 м;
– коэффициент неравномерности сжатия грунта CF=2×108 H/м3;
– скоростной напор ветра 0,0005 МН/м2;
– модуль продольной упругости Е=1,75×105 МПа;
7.1 Определение периода собственных колебаний колонны
Колонну разбиваем по высоте на три участка. Расчетная схема показана на рисунке 12. Вес участка аппарата принимают сосредоточенным в его середине. Нагрузку от веса аппарата прикладывают вертикально, а ветровую горизонтально.
Рисунок 12 – Расчетная схема колонны
Период основного тона собственных колебаний аппарата переменного сечения следует определим по формуле
T=2×H
, (103)где ai - относительное перемещение центров тяжести участков рассчитываемое по формуле
, (104)где bi - коэффициент, определяемый по формуле
, (105)g - коэффициент, определяемый по формуле
, (106)D , l , m - определяют по формулам:
, (107) 
, (108) 
, ( 109)Момент инерции сечения аппарата найдем по формуле
, (110) 
м4; 
м4; 
м4.Момент сечения подошвы фундамента
, (111) 
м4.Проведем расчет по формулам (102)…(108)
, 
, 
, 
. 
, 
, 
, 
, 
, 
7.2 Определение изгибающего момента от ветровой нагрузки
При расчете ветровая нагрузка, распределенная непрерывно по высоте аппарата, заменяется сосредоточенными горизонтальными силами Pi, приложенными в серединах участков, как показано на рисунке 12.
Изгибающий момент в расчетном сечении на высоте 
следует определять по формуле
, (112)где MvJ- ветровой момент от действия ветра на площадки обслуживания, Н×м.
Ветровая нагрузка на i - м участке
, (113)Статическая составляющая ветровой нагрузки на i - м участке
, (114)Динамическая составляющая ветровой нагрузки на i - м участке
(115)Нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки на середине i - го участка аппарата
, (116)где q 0 - определяется по ГОСТ Р 51273-99, q0=230 H/м2;
, (117)для аппаратов круглого сечения K = 0,7.
Коэффициент динамичности x находится в зависимости от параметра
. (118)Коэффициент динамичности x определяется по формуле
. (119)Коэффициент пространственной корреляции пульсации ветра n определяют по формуле
. (120)Приведенное относительное ускорение центра тяжести i - го участка
, (121)где a i , a n - относительное перемещение i - го и n - го участка при основном колебании
Если X > 10, то
, (122)Если X £ 10, то m n = 0,6.
Изгибающий момент в расчетном сечении на высоте
от действия ветровой нагрузки на обслуживающую площадку следует определять по формуле
, (123)где АJ - общая площадь, включенная в контур площадки, м2.
Коэффициент cJ по формуле
(124)Проведем расчет по формулам (111)…(123).
, 
, 
, 
, 
, 
