[实用新型]塔器防振用圆柱形液体阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种塔器防振阻尼器，尤其是风诱导振动下的塔器防振用圆柱形液体阻尼器的开发设计。

背景技术

塔器是化工生产中最重要的设备之一，作为特种设备一旦发生事故危害极大。因此，保证塔器安全运行是非常必要的。

塔器的长径比比较大。因此，在运行期间，塔体不仅承受重力和操作压力等载荷，还会受到风载荷的很大影响。安装在室外的塔器，在风载荷作用下将产生两个方向的振动。一种是顺风向的振动，即塔的振动方向与风向平行；另一种是横风向振动，即振动方向垂直于风向，又称横风向振动或诱导振动。随着塔高的不断增加，塔器受风载荷的影响也会越来越大。较大的风载荷将诱导塔器振动。当振动频率与塔器的自振频率相当时会发生共振，导致设备破坏，造成严重后果。故塔器的防振技术有很大研究价值。

塔器防振的措施主要有三种，增大自振周期、采用扰流装置和增大阻尼比。对塔器来说，增大自振周期可能会破坏原有工艺条件，增加制造成本；由于平台、梯子等附件的存在，安装轴向翅片或螺旋型翅片等扰流装置并不适用于所有塔设备；通过增设减振器来增大阻尼比则是一个较为简便实用的方法，在烟囱或高耸建筑物中已得到广泛的应用。

目前，国内外常用的塔器防振方法主要为增设翅片和挡板等扰流构件，对于防风振减振器的研究仍很少。

发明内容

本实用新型所解决的问题的是塔器发生共振时的防振措施，通过增加塔体的阻尼，使塔体振幅迅速衰减，减少塔顶共振时的振幅，从而降低共振对塔器造成的破坏。

本实用新型目的是通过如下技术方案实现的：

该塔器防振用圆柱形液体阻尼器，由圆柱形箱体3、支座2、进排液口5和6、远传液位计12和自动控制阀门9构成；圆柱形箱体3与支座2通过粘接固定；支座2与垫板7通过螺栓连接，垫板7焊接在塔体1上；进液口5设置于箱体3顶部，排液口6设置于箱体3底部；远传液位计12安装在液面的设定位置；自动控制阀门9安装在排液管10与进液管8上；阻尼器个数可选用4个、6个和10个，呈对称排列。

优选圆柱形箱体与支座同为有机玻璃材料。

阻尼器安装在塔体顶部；优选阻尼器安装高度大于2/3塔高。

优选阻尼器总质量与塔体自身质量(不含阻尼器质量)之比μ为1.7％～2.3％。

优选圆柱形箱体的高度为1.5倍液高，保证液面有充足的晃动空间。

优选箱体内液体晃动频率与塔体一阶固有频率之比为0.9～1.1。

当塔顶没有冷凝器时，需加设进排水管道。无法加设进排水管道时，可撤去进排液口，但需要定期检查箱体液位。

本实用新型是一种液体阻尼器。液体阻尼器的作用原理是：塔器在风荷载作用下发生振动时，阻尼器中的液体会随之一起运动，并引起表面波浪，这种水和波浪对箱壁的压力就构成了对塔体的减振力。通过适当调整水箱中液体的质量和晃动频率，能使液体阻尼器减振力达到最大。该减振力使得阻尼器与塔体之间产生相互作用，增大了塔体阻尼比。在JB4710-2005中有塔顶一阶振幅y_T1计算公式如下：其中y_T1为塔顶振幅，C_L为升力系数，D为塔器外径，为一阶临界风速，H为塔高，ρ为空气密度，λ₁为计算系数，ζ为塔体阻尼比，E为弹性模量，I为截面惯性矩。由上式可以看出，塔体阻尼比ζ与塔顶振幅y_T1呈反比例关系。也就是说，塔体阻尼比越大，塔顶振幅y_T1就越小。

安装圆柱液体阻尼器后，塔器的运动可用如下方程来描述：

Mx··+Cx·+Kx=F(t)-FTLD]]>

其中：