[发明专利]一种附塔再沸器支承耳座的设计及计算方法

说明书

本发明公开了一种附塔再沸器支承耳座的设计及计算方法，首先在安装与配管允许的情况下，尽量使塔体与再沸器之间的距离最短，并且每个耳座的地脚螺栓数量不少于两个且应采用双螺母，同时在耳座上设置滑动螺栓孔，使设备在热膨胀时可以自由滑动；然后通过模型计算确定结构中具体尺寸，具体计算包括：(1)支承耳座再沸器侧圆筒局部应力计算；(2)支承耳座精馏塔侧圆筒局部应力计算；(3)支承耳座本体应力计算；(4)导向支座本体及导向支座两侧圆筒局部应力计算；(5)滑动螺栓孔长轴长度确定。本发明分析了支承耳座的受力情况，说明了支承耳座加导向支座的结构设计注意点，为附塔再沸器支承耳座的设计及计算提供参考。

技术领域

本发明涉及一种附塔再沸器支承耳座的设计及计算方法，属于化工、石化工程领域。

背景技术

在化工和石化装置中，精馏塔与塔底再沸器之间宜按工艺流程顺序靠近布置，对于立式再沸器，可布置在塔侧并利用塔体直接支撑。该方式减少了管道输送流体的阻力，空间紧凑，无需支承框架及土建基础且安装方便，以求技术经济综合成本最优化。再沸器的质量及体积不是特别大的情况下,考虑到塔的承载能力,可以采用全生根的方式将再沸器连接于精馏塔上。全生根的连接方式可通过支承耳座加导向支座的结构来实现，如图1所示。出于优化工艺布置，节省空间及节约成本的需要，塔底再沸器常可通过单组支承耳座及导向支座的形式与精馏塔进行连接。由于塔底再沸器支承耳座受力模型与标准耳座有一定区别，无法按照标准耳座的计算方法进行计算。

在安装与配管允许的情况下，应尽量减少耳座中的L2值，即尽量使塔体与再沸器之间的距离最短。

为补偿塔器及再沸器的热膨胀差，支承耳座再沸器侧设置径向长圆孔，导向支座设置轴向(竖直方向)长圆孔，长圆孔长度可通过公式求得。

考虑到抗震构造措施的要求，每个耳座的地脚螺栓数量不应少于两个且应采用双螺母。必要时应对螺栓剪切应力进行计算。

以往的设计实践中，通常是参考以上部分或全部注意事项，参考标准耳座的尺寸进行设计，并无一套设计计算的方法，故设计出的结构往往是偏保守的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种附塔再沸器支承耳座的设计及计算方法，以设计出较优化的支承耳座结构

本发明采取的技术方案是：一种附塔再沸器支承耳座的设计及计算方法，首先在安装与配管允许的情况下，尽量使塔体与再沸器之间的距离最短，并且每个耳座的地脚螺栓数量不少于两个且应采用双螺母，同时在耳座上设置滑动螺栓孔，使设备在热膨胀时可以自由滑动；然后通过模型计算确定结构中具体尺寸，具体计算包括：

(1)支承耳座再沸器侧圆筒局部应力计算；

(2)支承耳座精馏塔侧圆筒局部应力计算；

(3)支承耳座本体应力计算；

(4)导向支座本体及导向支座两侧圆筒局部应力计算；

(5)滑动螺栓孔长轴长度确定。

进一步的，所述再沸器侧圆筒及精馏塔塔侧圆筒上的局部应力计算使用SW6计算软件零部件模块中局部载荷WRC107的计算方法对塔壁及再沸器圆筒上的局部应力进行计算，计算时将支承支座等效为塔避免及再沸器壳体壁面上的矩形附件，在模块中输入的力如下：

沿壳体轴向的附加载荷＝Q1；

容器器壁上产生的弯矩M＝Q1*a；

a-支座螺栓孔至容器外壁的距离。

进一步的，所述支承耳座本体应力计算在得出支承耳座受力的情况下参照耳座标准附录中的方法进行计算。

进一步的，所述支承耳座本体应力计算如下

支承耳座实际受的载荷