[实用新型]大直径塔盘支撑梁

说明书

技术领域

本实用新型涉及大直径塔盘支撑装置。

背景技术

板式塔塔盘支撑结构一般有两种情况，一是自支撑式，二是另设支撑梁来承受塔盘及塔盘上操作液体的重量。自支撑梁结构一般用于塔直径DN≤2400mm，大于这个直径时，塔板多采用双溢流结构，在塔盘的下面设置支撑梁，支撑梁通常采用实腹钢梁，如：角钢、槽钢、T形钢及工字钢等。对于大直径塔盘的支撑梁，其钢梁的尺寸和重量很大，除考虑强度外，还要考虑支撑梁的挠度不能超过相关工程技术条件的规定，以防止塔盘安装后平面度超过要求而使流体偏流，影响工艺传质要求。如在某项工程中：8.2米塔径的塔盘支撑钢梁为33号焊制工字钢，单根梁的重量就达1吨多，每层塔盘需布置两根梁来支撑。由于塔盘间距为500mm，而梁高为330mm，严重影响了塔盘空间气流的交换；再就是梁的长度大，自重大，自身产生的挠度就很大。因此，为了满足塔盘平面度的技术要求，就需加大钢梁腹板的厚度，材料浪费非常明显。同时，为了克服支撑梁高影响塔盘空间气流交换的问题，每隔一段塔盘就需将上面的一段塔盘支撑旋转90度，以减少梁高对气流分布不均的影响，使制造和安装都增加了难度。

又例如在某芳烃装置的塔器中，二甲苯塔直径DN7200mm，塔盘间距450mm，若采用单根工字钢梁的支撑方式，则需工字钢梁为32a。若在每层塔盘下面布置两根工字钢梁，就等于把塔的流通截面分成三个区，气相介质各走各的区段，严重影响了工艺的传质要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种大直径塔盘支撑梁，采用桁架结构，构造轻巧、美观，不仅减轻了梁的重量，减少了安装工作量，而且保证了塔盘空间气流的交换不受影响。

本实用新型的技术方案是大直径塔盘支撑梁采用桁架结构，即按塔盘间距将两根工字钢或槽钢通过连接板和型钢上下连接在一起，制成一根桁架，每两层塔盘共用一根桁架。

本实用新型根据塔盘平面度的要求，采用钢结构的计算方法，确定桁架各构件的尺寸。这样设计的支撑梁，充分利用了桁架抗弯曲，抗挠度的优点，既减轻了梁的重量又使构造美观、轻巧；减少了安装工作量，一根桁架梁就解决了两层塔盘的支撑；另外，由于该桁架为非实腹式梁，使塔盘空间气流的交换不受影响。

该塔盘支撑装置为我公司独创，先后在吉化芳烃、扬子芳烃二期、140万吨芳烃改造工程中成功运用。

附图说明

图1是本实用新型桁架结构示意图。

图2是图1的截面示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，设计的桁架1上、下均采用工字钢3，高H＝160mm，翼宽B＝120mm，板厚t＝16mm，两工字钢之间用角钢(80×10)5定位，通过连接板4与工字钢3焊接后连为一体，每两层塔盘2共用一根桁架1。

下面是某芳烃装置的二甲苯塔中塔盘采用工字钢梁支撑和桁架梁支撑的方案比较：

一、工字钢梁

q：单根梁上的均布载荷：

q＝0.5(ЛD²/4)×P/L＝0.5×(Л×7.2²/4)×150/680＝4.5(kg/cm)

P：每平方米塔盘上的负荷＝(g₁+g₂)×1.2＝(50+75)×1.2＝150(kg/m²)；

D：塔盘直径＝7.2(m)

g₁：每平方米塔盘上的液体重量＝50(kg/m²)

g₂：每平方米塔盘的自重取g₂＝75(kg/m²)

1.2：为动载系数。

梁的最大弯矩：

M_max＝ql²/8＝4.5×680²/8＝260100(kg.cm)

Q235-A材料设计温度下许用应力：[σ]^t＝800(kg/cm²)

选工字钢25_a：

W_x＝402(cm³)截面惯性矩I＝5020(cm⁴)

σ＝M_max/W_x＝260100/402＝647(kg/cm²)＜[σ]^t(满足要求)