料仓计算.xls
- 文档编号:2397554
- 上传时间:2022-10-29
- 格式:XLS
- 页数:7
- 大小:55KB
料仓计算.xls
《料仓计算.xls》由会员分享,可在线阅读,更多相关《料仓计算.xls(7页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
附件二:
料料仓仓强强度度校校核核计计算算一、设计参数1、最高工作压力(P1)MPa0.09052、设计压力(P2)MPa0.0983、工作温度(T1)2104、设计温度(T2)2505、工作介质PET6、介质堆积密度
(1)Kg/m38207、介质真密度
(2)Kg/m314038、设备本体材质0Cr18Ni10Ti9、设备支座材质Q235-A10、物料与设备筒壁间的摩擦系数()0.3411、物料内摩擦角()o38二、计算常数1、重力加速度(g)m/s29.812、自然对数的底(e)2.718283、圆周率()3.14159265三、设备有关参数1、锥体高度(Hc)mm41152、筒体高度(H)mm340003、设备总高(Ho)mm392104、筒体内直径(Di)mm32005、设备锥底与筒体所成之倾角()o706、设备锥底的半顶角()o207、设计温度下材料的弹性模量(E)MPa1810008、料仓筒体分两段,壁厚:
1为:
mm8负偏差为:
mm0.82为:
mm6负偏差为:
mm0.69、料仓筒体各段长度(对应于壁厚):
H1为:
mm10000H2为:
mm2200010、焊缝接头系数()0.8511、锥体部分壁厚:
3为:
mm8负偏差为:
mm0.8四、计算过程
(一)、料仓质量公式:
mo=mo1+mo2+mo3+mo4+mo5+ma+meKg292495.47式中:
mo1:
料仓壳体质量(包括裙座)Kg28928.20mo2:
内件质量Kg9703.90mo3:
保温或防护材料质量Kg20593.20mo4:
平台扶梯质量Kg0.00mo5:
操作时料仓内物料质量Kg233270.17ma:
人孔、接管、法兰及顶部安装的各附件质量Kg0.00me:
偏心质量Kg0.00
(二)、物料对料仓的作用力1、料仓内物料重量公式:
WG=1(Di2/4)(H+(Hc/3)1E-9Kg233270.172、料仓仓筒内所储物料在任一截面处产生轴向压力对1部分:
公式:
Pv=1Di/(4k)(1-e(-4kh/Di)1E-6MPa0.07791582对2部分:
公式:
Pv=1Di/(4k)(1-e(-4kh/Di)1E-6MPa0.07233551式中:
k:
物料侧压系数,按下式计算k=tg(45o-/2)20.23788308对1部分:
h:
料仓计算截面以上的储料高度mm32000对2部分:
h:
料仓计算截面以上的储料高度mm220003、料仓仓筒内所储物料在任一截面处产生垂直于筒壁的水平压力对1部分:
公式:
Ph=kPvMPa0.01853485对2部分:
公式:
Ph=kPvMPa0.017207394、物料与仓壁间的摩擦力(最大值)公式:
Pi-if=(Di/4)(hi-i1E-6-Pi-iv)N463.6593175、物料对锥底大端产生的壁面法向力公式:
Pn=Ph(sin)2+Pv(cos)2MPa0.02548111(三)、自振周期不等厚度料仓自振周期按下式计算公式:
见JB/T4735-97Pg104公式(14-9)s0.2523074其中:
料仓各筒壁的截面惯性矩为:
I1=(/8)(Di+1)31mm41.0372E+11I2=(/8)(Di+2)32mm47.7643E+10料仓各筒壁的质量为:
m1=(Di+1)H110.0000079Kg6369.44087m2=(Di+2)H220.0000079Kg10503.0253各质心的高度为:
h1mm5000h2mm21000各计算段长度为:
H1为:
mm32000H2为:
mm22000(四)、地震载荷1、水平振力公式:
Fk1=Cza1k1mkgN14200.8422式中:
Cz:
综合影响系数,取Cz=0.50.5mk:
距离地面hk处的集中质量Kg16872.4662此处hk为:
mm14960a1:
对应于料仓基本自振周期的地震影响系数a值a=(Tg/T)0.9amax0.26878188Tg:
各类场地土的特征周期0.3amax:
地震影响系数的最大值0.23k1:
基本振型参与系数,按式(14-13)计算:
0.638405392、垂直地震力当设防烈度为8度或9度区应考虑上下两个方向垂直地震力的作用。
3、地震弯矩公式:
MI-IE1=Fk1(hk-h)N.mm212444600式中:
h:
任意计算截面到底截面的距离mm04、当料仓高度大于20m时,还须考虑高振型的影响,按下式计算MI-IE=1.25MI-IE1N.mm265555750(五)、风载荷设备安装在室内,无需考虑风载荷(六)、偏心弯矩料仓为轴对称结构,偏心载荷为0,无需考虑偏心弯矩(七)、最大弯矩不考虑分弯矩,偏心弯矩为0,最大弯矩即为地震弯矩公式:
Mmax=MI-IEN.mm265555750(八)、雪载荷设备安装在室内,无需考虑雪载荷(九)、仓筒应力计算1、轴向应力计算1.1、摩擦力、物料轴向压力及气相压力产生的轴向应力环型支撑以上部分产生压应力对1部分:
公式:
Z1=Pi-if/(Di1e)+P2Di/(41e)MPa10.8952946对2部分:
公式:
Z1=Pi-if/(Di2e)+P2Di/(42e)MPa14.5270595环型支撑以下部分产生拉应力此处只在1部分:
公式:
z1=(Pv+P2)Di/(41e)MPa22.99553191.2、料仓顶部载荷在仓筒中产生的轴向应力仅在环型支撑以上部分产生压应力对1部分:
公式:
Z2=(m1+m2+m3)g+Ws)/(Di1e)MPa0.23772029对2部分:
公式:
Z2=(m1+m2+m3)g+Ws)/(Di2e)MPa0.31696038式中:
m1:
料仓顶盖质量Kg954m2:
附加设备质量Kg400m3:
活载(检修人员、配件、工具)质量Kg400Ws:
雪载荷,此处不考虑N1.3、由最大弯矩在仓筒中产生的轴向应力对1部分:
公式:
z3=32Do1MI-IE/(Do14-Di4)MPa4.11704962对2部分:
公式:
z3=32Do2MI-IE/(Do24-Di4)MPa5.492853792、周向应力对1部分:
公式:
=PhDi/(21e)MPa4.84571371对2部分:
公式:
=PhDi/(22e)MPa5.998220293、应力组合3.1、轴向应力组合对1部分:
支座以上部分:
公式:
z=z1+z2+z3(压应力)MPa15.2500645支座以下部分:
公式:
z=z1+z2+z3(拉应力)MPa27.1125816对2部分:
公式:
z=z1+z2+z3(压应力)MPa20.33687363.2、轴向应力与周向应力组合对1部分:
公式:
(z2+2-z)0.5MPa25.0438258对2部分:
公式:
(z2+2-z)0.5MPa18.09922734、应力评定4.1、组合应力按下式校核评定条件:
t结论合合格格设计温度下材料的许用应力t值为:
MPa1224.2、轴向组合压应力按下式校核对1部分:
评定条件:
zcr结论合合格格对2部分:
评定条件:
zcr结论合合格格仓筒材料的许用轴向压应力cr按下式计算对1部分:
crmin(B,0.9s)MPa25对2部分:
crmin(B,0.9s)MPa19.0692403设计温度下材料的屈服强度s值为:
MPa135B值按以下方法计算(具体见Pg5,3.6.4)对1部分:
A=0.0941e/Do0.00021045对2部分:
A=0.0942e/Do0.00015803由1部分的A值,查图6-7得B值为MPa25由2部分的A值,查图6-7,在曲线左侧,按下式计算B=(2/3)AEMPa19.0692403(十)、料仓锥体部分应力计算1、锥体大端的应力计算1.1、周向应力公式:
Di(Pn+P2)/(23ecos)MPa34.35447081.2、经向应力公式:
z=DiPv/(4ecos)+Wc/(Diecos)MPa12.9484542式中:
Wc:
锥体自重与锥体部分所储物料重量之和,按下式计算:
Wc=Di2Hc1/12+W锥N121972.747锥体自重W锥为:
Kg3212.42、锥体任意截面上的应力计算2.1、锥体任意截面上的垂直力公式:
Pv=1Di/(4kcos)(1-e(-4khcos/Di)1E-6MPa0.08387625h:
料仓计算截面以上的储料高度mm375502.2、锥体任意截面上的水平力公式:
Ph=kPvMPa0.019952742.3、锥体任意截面上的法向力公式:
Pn=Ph(sin)2+Pv(cos)2MPa0.027430372.4、周向应力公式:
=Di(Pn+P2)/(23ecos)MPa34.89678792.5、轴向应力公式:
z=DiPv/(43ecos)+Wc/(Di3ecos)MPa13.77759943、应力评定3.1、周向应力评定条件:
t结论合合格格3.2、轴向应力评定条件:
zcr结论合合格格(十一)、料仓顶盖计算1、此处为蝶形封头,RDi3200,r0.1Di320,102、许用外压为:
P0.1Et(/R)2MPa0.176757813、仓顶附件等产生的压力:
Pmg/(Di2/4)MPa0.002139484、结果评定以上各项数据满足自支承式拱顶的要求结论合合格格(十二)、环行支座1、支承受力分析(由于设备在室内,不考虑风载,仅按下计算)公式:
Ft=4Mmax/(nDb)+m0g/nN780572.711式中:
n:
支承数,个4Db:
固定螺栓中心直径mm42002、刚性环的组合截面的惯性距2.1、圆筒壳体上有效加强宽度公式:
Ls=1.1(Do1e)0.5mm167.3851612.2、圆筒上带垫板的有效加强宽度公式:
Ls1=1.1(Do14e)0.5mm167.801025垫板厚度:
4mm8附偏差:
mm0.82.3、组合截面的惯性距公式:
I=I1+I2+I3mm4144768138I1=(1/12)B3T+BTa12mm499992636.7I2=(1/12)43Ls1+4Ls1a22mm421030345.3I3=(1/12)13Ls+1Lsa32mm423745155.5式中:
B:
刚性环的宽度mm300T:
刚性环的厚度mm40a:
组合截面的惯性轴位置,按下式计算a=(0.5B2T+4Ls1(B+0.54)+1Ls(B+4+0.51)/(BT+4Ls1+1Ls)mm178.856883a1=a-0.5Bmm28.8568835a2=B+0.54-amm125.143117a3=B+4+0.51-amm133.143117Ds=Do+2(4+B-a)mm3474.286233、支座处作用于刚性环上的力公式:
F=Ftb/hN309751.076式中:
b:
固定螺栓至筒壁的距离mm500h:
支座刚性环间的距离mm12604、计算刚性环组合截面上的内力、应力4.1、支座处4.1.1、内力距公式:
Mr=-0.5FRs(1/-ctg)N.mm-73512633式中:
Rs=Ds/2mm1737.14312:
支座间夹角的一半,对四支座时为/4弧度4.1.2、周向力公式:
Tr=0.5FctgN154875.5384.1.3、应力公式:
=ABS(Mr)a/I+Tr/AMPa101.371785式中:
A:
组合截面的面积,按下式计算A=BT+4Ls1+1Lsmm214681.48954.2、两支座中间处4.2.1、内力距公式:
Mr=0.5FRs(1/sin-1/)N.mm37927787.14.1.2、周向力公式:
Tr=0.5F(1/sin)N219027.0864.2.3、应力公式:
=ABS(Mr)a/I+Tr/AMPa61.77728115、应力评定评定条件:
t结论合合格格
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算