板式塔桁架支撐梁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種化工板式塔中的塔內(nèi)件，特別涉及一種應(yīng)用于大型板式塔桁架支撐梁。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉油、石油化工、精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥和環(huán)保等部門，塔器均屬量大面廣的重要單元設(shè)備，其投資一般占投資總額的20%左右，有些甚至高達(dá)50%。塔器廣泛應(yīng)用于蒸餾、吸收、萃取、洗滌、傳熱等單元操作中。因此塔器的研究一直是國內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注的重要議題。
[0003]近些年來，塔器技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是塔器大型化技術(shù)的不斷完善，塔器直徑不斷增大，對塔內(nèi)件技術(shù)的要求也越來越嚴(yán)格。目前，國內(nèi)最大塔器直徑已經(jīng)超過11米，在這些大型的塔器中，用來起到支撐作用和保證塔內(nèi)件水平度要求的支撐梁必須改變傳統(tǒng)意義上的結(jié)構(gòu)以適應(yīng)整體技術(shù)的不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的支撐梁多為工字鋼梁結(jié)構(gòu)，在小型塔器中，這種工字梁結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小，安裝方便，一直以來受到廣泛的青睞，但是，隨著塔器直徑的不斷增大，采用工字鋼梁的弊端越來越凸現(xiàn)出來，特別是超過7米以上的大型塔器中，為保證水平度和撓度的要求，工字鋼梁的高度和寬度都成倍的增長，造成了梁的重量過大，占用空間大，嚴(yán)重影響塔器內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)狀態(tài)和傳質(zhì)效果。
[0004]新型板式塔桁架支撐梁借用鐵路橋梁桁架的設(shè)計(jì)原理，克服了傳統(tǒng)普通工字鋼梁氣相流動(dòng)阻力大，氣體的橫向混合能力低以及用料多，重量過大的不足而設(shè)計(jì)的一種新型板式塔桁架支撐梁，該結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、撓度小等優(yōu)點(diǎn)，該結(jié)構(gòu)中間可以穿行，可使空間高度大大降低；同時(shí)桁架支撐梁改善了大支撐梁造成的氣流旋流、沖擊而影響塔盤性能的發(fā)揮，同時(shí)使支撐梁占據(jù)的高度降低，從而降低了全塔高度。桁架梁與普通工字鋼梁相比其透氣性好，可使氣體實(shí)現(xiàn)橫向混合，減少氣相流動(dòng)阻力，同時(shí)可減少全塔的金屬重量。目前這種新型塔器桁架支撐梁已經(jīng)在石油化工、精細(xì)化工等領(lǐng)域的大型塔器得到應(yīng)用，并受到認(rèn)可。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種新型板式塔桁架支撐梁，這種新型桁架支撐梁應(yīng)用于大型板式塔中，克服了傳統(tǒng)工字鋼梁的不足，解決了板式塔技術(shù)大型化中的對支撐梁的嚴(yán)格要求，有效的節(jié)省檢修和安裝空間，降低塔的高度。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下措施達(dá)到:
[0007]—種板式塔桁架支撐梁，包括型鋼梁、腹拉桿、連接板、固定筋板和支座部件，其特征是三根型鋼梁之間通過腹拉桿相連接，腹拉桿與連接板相連，連接板分別焊接或者螺栓連接在型鋼梁上;腹拉桿通過連接板與型鋼梁沿梁的方向依次有序排列為三角型，最下端型鋼梁的兩端連接在支座上，同時(shí)剩余兩根型鋼梁通過固定筋板與塔壁相連接。
[0008]所述的型鋼梁是T型鋼、角鋼、鋼板或他們的組合。
[0009]所述的腹拉桿是角鋼、槽鋼或鋼板結(jié)構(gòu)，兩個(gè)腹拉桿之間的角度大于等于30度小于等于120度。
[0010]所述兩個(gè)腹拉桿之間的角度為60度。
[0011]所述連接板是槽鋼、角鋼或者鋼板。
[0012]所述的固定筋板是槽鋼、角鋼或者鋼板，固定筋板一端采用螺栓形式的活連接連在連接板上，另一段焊接在塔壁上。
[0013]所述的連接板是方形或梯形。
[0014]具體說明如下:
[0015]本發(fā)明的板式塔桁架支撐梁，包括型鋼梁、腹拉桿、連接板、固定筋板支座部件;三根型鋼梁之間通過腹拉桿相連接，其布置方式為腹拉桿通過連接板與型鋼梁沿梁的方向依次有序排列為三角型，組合成整體后的最下端型鋼梁的兩端連接在支座上，同時(shí)剩余兩根型鋼梁通過固定筋板與塔壁相連接。
[0016]所述的板式塔桁架支撐梁，其特征是型鋼梁之間通過連接板及腹拉桿相連，連接板分別焊接在型鋼梁上，腹拉桿與連接板焊接或者螺栓連接相連。
[0017]所述的型鋼梁是T型鋼、槽鋼、角鋼、鋼板或他們的組合。腹拉桿是角鋼、槽鋼或鋼板結(jié)構(gòu)，兩個(gè)腹拉桿之間以及腹拉桿與型鋼梁之間的角度大于30度到120度之間，在60度形成正三角形時(shí)結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)固，根據(jù)梁高度要求預(yù)排腹拉桿的數(shù)量及分布形式，通過強(qiáng)度校核計(jì)算得出撓度值，從而判定結(jié)構(gòu)形式是否滿足強(qiáng)度及剛度的要求。
[0018]本發(fā)明的每個(gè)桁架支撐梁固定筋板是槽鋼、角鋼或者鋼板，固定筋板一端采用螺栓形式的活連接連在連接板上，另一段焊接在塔壁上。連接板是方形或梯形等各種方便連接的形狀。
[0019]本發(fā)明的板式塔桁架支撐梁的型鋼梁與腹拉桿之間形成三角穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，根據(jù)三角形的穩(wěn)定性原理，這種結(jié)構(gòu)可以有效的加強(qiáng)支撐梁的強(qiáng)度，減小支撐梁在負(fù)載時(shí)的撓度，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)提高了整個(gè)桁架支撐梁的通透性，可以改善氣流旋流的沖擊，空間高度大大降低。在位于桁架支撐梁端部的兩個(gè)腹拉桿在滿足強(qiáng)度要求的情況下間距加大，可以減少為檢修、安裝提供的預(yù)留空間，使人員可以順利通過。最下端型鋼梁兩端與支座通過活連接相連，同時(shí)剩余兩根型鋼梁通過固定筋板與塔內(nèi)壁相連，這樣既可以避免由于支撐梁的受熱膨脹帶來的應(yīng)力問題，又可以減小支撐梁的撓度。各桁架支撐梁通過腹拉桿連接并固定，從而加強(qiáng)水平方向支撐梁的強(qiáng)度，減小支撐梁水平方向的撓度。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于板式塔桁架支撐梁的保證支撐作用，確保水平要求的同時(shí)可以大大減小為檢修、安裝提供的預(yù)留空間，降低塔的高度，減輕支撐梁自身的重量，并且這種新型桁架支撐梁可以保證塔內(nèi)氣液的流通面積，增加塔內(nèi)氣液的橫向混合，減少氣相流動(dòng)阻力，降低塔內(nèi)壓降。
【附圖說明】
[0021]圖1:桁架梁結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2:型鋼梁與腹拉桿的三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3:桁架梁與塔壁連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4:各型鋼梁之間連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中:I一型鋼梁、2—腹拉桿、3—連接板、4一固定筋板、5—支座、6—塔壁。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0027]如圖1和圖2所示，板式塔桁架支撐梁的三根型鋼梁I之間通過腹拉桿2和連接板3連接，其布置方式為腹拉桿2通過連接板3與型鋼梁I沿梁的方向依次有序排列為三角型，組合成整體后的最下端型鋼梁I的兩端連接在支座5上，同時(shí)剩余兩根型鋼梁I通過固定筋板4與塔壁6相連接。
[0028]連接板3分別焊接在型鋼梁I上，腹拉桿2的兩端通過焊接或螺栓連接的形式將型鋼梁I和連接板3連接起來，腹拉桿2之間的角度和腹拉桿2與型鋼梁I之間的角度大于30度小于120度，優(yōu)選為60度。多個(gè)腹拉桿2將3個(gè)型鋼梁I及多個(gè)連接板3連接成一個(gè)整體組成桁
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[0029 ] 腹拉桿2也可以直接連接到型鋼梁I上。
[0030]型鋼梁I的兩端通過連接板3及本身的開孔通過螺栓連接在固定筋板4上，固定筋板4一端連在連接板3及型鋼梁I上，另一端焊接在塔壁6上。如圖3所示。
[0031]預(yù)排布腹拉桿2的數(shù)量及分布形式然后通過通用的力學(xué)計(jì)算校核確定其是否可行。
[0032]本發(fā)明提出的板式塔桁架支撐梁，已通過實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對本文所述的結(jié)構(gòu)和設(shè)備進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種板式塔桁架支撐梁，包括型鋼梁、腹拉桿、連接板、固定筋板和支座部件，其特征是三根型鋼梁之間通過腹拉桿相連接，腹拉桿與連接板相連，連接板分別焊接或者螺栓連接在型鋼梁上;腹拉桿通過連接板與型鋼梁沿梁的方向依次有序排列為三角型，最下端型鋼梁的兩端連接在支座上，同時(shí)剩余兩根型鋼梁通過固定筋板與塔壁相連接。2.如權(quán)利要求1所述的支撐梁，其特征是所述的型鋼梁是T型鋼、角鋼、鋼板或他們的組入口 ο3.如權(quán)利要求1所述的支撐梁，其特征是所述的腹拉桿是角鋼、槽鋼或鋼板結(jié)構(gòu)，兩個(gè)腹拉桿之間的角度大于等于30度小于等于120度。4.如權(quán)利要求1所述的支撐梁，其特征是所述兩個(gè)腹拉桿之間的角度為60度。5.如權(quán)利要求1所述的支撐梁，其特征是所述連接板是槽鋼、角鋼或者鋼板。6.如權(quán)利要求1所述的支撐梁，其特征是所述的固定筋板是槽鋼、角鋼或者鋼板，固定筋板一端采用螺栓形式的活連接連在連接板上，另一段焊接在塔壁上。7.如權(quán)利要求1所述的支撐梁，其特征是所述的連接板是方形或梯形。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于大型板式塔桁架支撐梁。包括型鋼梁、腹拉桿、連接板、固定筋板和支座部件，三根型鋼梁之間通過腹拉桿相連接，腹拉桿與連接板相連，連接板分別焊接或者螺栓連接在型鋼梁上；腹拉桿通過連接板與型鋼梁沿梁的方向依次有序排列為三角型，最下端型鋼梁的兩端連接在支座上，同時(shí)剩余兩根型鋼梁通過固定筋板與塔壁相連接。本發(fā)明的板式塔桁架支撐梁的保證支撐作用，確保水平要求的同時(shí)可以大大減小為檢修、安裝提供的預(yù)留空間，降低塔的高度，減輕支撐梁自身的重量，并且這種新型桁架支撐梁可以保證塔內(nèi)氣液的流通面積，增加塔內(nèi)氣液的橫向混合，減少氣相流動(dòng)阻力，降低塔內(nèi)壓降。
【IPC分類】E04B1/58, E04B1/38, E04C3/04
【公開號】CN105604242
【申請?zhí)枴緾N201510993282
【發(fā)明人】李鑫鋼, 姜斌, 魏英楠, 許力強(qiáng), 王奕, 賈亮
【申請人】天津大學(xué), 北洋國家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月24日