Вертикальные цилиндрические резервуары низкого давления

Резервуарами низкого давления называются резервуары, имеющие небольшое избыточное давление внутренней паровоздушной среды до 2 КН/м².

Вертикальные резервуары низкого давления строятся объемом 100 – 50000 м³. Конструкция вертикального цилиндрического резервуара состоит из днища, корпуса и покрытия.

Днище резервуара устанавливается непосредственно на песчаную подушку высотой 20–35см с уклоном от центра к краям i = 1:100. Толщина листов днища принимается конструктивно толщиной t = 4÷6мм.

Корпус резервуара под воздействием гидростатического давления жидкости испытывает растяжение. Толщина его листов принимается по расчету, но не менее 4мм. Листы толщиной 6мм и более свариваются в стык; при меньшей толщине сварка производится внахлестку с телескопическим или ступенчатым Расположением листов по вертикали.

Крыша резервуара опирается на корпус и центральную стойку; толщина ее листов 2,5÷3мм.

Корпус резервуара рассчитывают как цилиндрическую оболочку, нагруженную внутренним гидростатическим и избыточным давлением.

Растягивающее кольцевое напряжение в стенке:

где – гидростатическое давление по закону треугольника на глубине X от поверхности жидкости;

= 1,1 – коэффициент перегрузки;

γ – удельный вес жидкости;

– заданное избыточное давление среды P с коэффициентом перегрузки = 1,2;

r – радиус резервуара;

t – толщина стенки.

Толщину листов каждого пояса корпуса резервуара определяют по приведенной формуле при условии его полного заполнения жидкостью, т.е. растяжение Х принимается от верха корпуса до нижнего края корпуса.

Меридиональными напряжениями обычно пренебрегают, поскольку они незначительны.

Кровлю резервуара рассчитывают на действие собственного веса м/к, теплоизоляции, снега и действие вакуума = 0,25 КН/м².

Кровля проверяется также на обратное направление нагрузки от избыточного давления 2КН/м² и отсасывающее действие ветра, принимаемого равным 0,8 скоростного напора с = 1,2.

При этой проверке предполагается отсутствие снега и теплоизоляции, а вес кровли м/к принимается с n_с = 0,9.

Прогоны и поперечные ребра кровельных щитов рассчитывают как однопролетные балки, а листовую обшивку – как тонкие пластинки.

5.2. Резервуары повышенного давления.

Такие резервуары имеют внутреннее давление паровоздушной среды до 70÷200КН/м² для легких жидкостей и до 600÷1800КН/м² для сжимающих газов.

Резервуары повышенного давления имеют разнообразную конструктивную форму, особенностью которой является плавность внешнего очертания оболочки, хорошо работающей на внутренней давление.

Вертикальные цилиндрические резервуары повышенного давления проектируются со сферическими или сфероцилиндрическими кровлями и плоскими или выпуклыми днищами.

Резервуары с плоскими днищами могут приподняться при большом внутреннем давлении и изогнуть днище. Поэтому нижний пояс корпуса заанкеривают в кольцевой ленточный фундамент анкерами, расположенными через 2 – 2,5м. Против консолей для анкеров с внутренней стороны располагается кольцо жесткости, обеспечивающее прочность и устойчивость нижнего пояса резервуара.

Резервуары с выпуклым днищем имеют сходную конструкцию кровли и днища.

Горизонтальные цилиндрические резервуары проектируются диаметром до 4м, длиной до 40м, объемом до 400м³ с избыточным давлением 40-70 КН/м² при хранении жидкостей и 200 – 1800КН/м² при хранении сжиженных газов.

Наземные резервуары устанавливают на опоры, расстояние между которыми 0,5÷0,7 длины резервуара. По оси опор внутри резервуара приваривают диафрагмы из гнутого уголка с треугольником жесткости.

В днище резервуаров малого объема и давления (d ≥ 2м; p = до 40КН/м²) делают плоскими, работающими как мембрана.

При больших давлениях применяют сферические, конические или цилиндрические днища.

Шаровые резервуары применяют для хранения сжиженных газов и нефтепродуктов при внутреннем избыточном давлении 200–60КН/м². Шаровые резервуары устанавливают на 8–12 колонн или специальное опорное кольцо.

Каплевидные резервуары имеют форму капли жидкости на несмачивающейся поверхности под действием сил поверхностного натяжения. В условиях нормального режима такие резервуары являются равнопрочной конструкцией.

5.3. Газгольдеры

Газгольдеры – это сооружения в виде сосудов, предназначенных для хранения, выравнивания состава и перемещения различных газов.

В зависимости от внутреннего давления газгольдеры подразделяются на:

1. газгольдеры низкого давления с избыточным давлением до 5КН/м²;

2. газгольдеры высокого давления с избыточным давлением до 3000КН/м² и более.

Существуют газгольдеры постоянного давления и газгольдеры постоянного объема.

В процессе наполнения или опорожнения в первых изменяется объем, а давление остается все время постоянным; объем вторых газгольдеры постоянный, но изменяется давление газа.

Газгольдеры низкого давления имеют переменный объем и делятся на две группы:

1. мокрые газгольдеры с вертикальными направляющими и винтовыми направляющими;

2. сухие газгольдеры с поршнем и гибкой секцией.

Наиболее распространены мокрые газгольдеры.

5.3.1. Мокрые газгольдеры.

В газгольдерах этой группы для уплотнения подвижных соединений используется вода.

Конструкция газгольдера состоит из неподвижного вертикального резервуара, наполненного водой, в котором находится подвижное звено – опрокинутый стакан – колокол.

В газгольдерах больших объемов (10 000м³ и более) между резервуаром и колоколом размещаются подвижные звенья – телескопы.

Газ подается под колокол и своим давлением поднимает его, а вода, находящаяся в карманах – желобах, расположенных по периметру колокола и телескопа, является гидравлическим затвором, препятствующим выходу газа наружу.

Газгольдер с одним колоколом называется однозвеньевым, если добавляется телескоп, то двухзвеньевым и т.д.

Мокрые газгольдеры с вертикальными направляющими называются так потому, что движение колокола и телескопов происходит по вертикальным направляющим, расположенных снаружи газгольдера.

В мокрых газгольдерах с винтовыми направляющими подъем и опускание колокола и телескопов производится по направляющим в виде винтовой линии – подобно движению винта в гайке.

Винтовые направляющие расположены по внешней поверхности газгольдера под углом 45^о. Под давлением газа колокол как бы ввинчивается в направляющих.

Сухие газгольдеры поршневого типа представляют собой вертикальный резервуар, внутри которого находится поршень со скользким затвором на консистентной смазке, препятствующей просачиванию газа.

Сухие газгольдеры с гибкой секцией.

5.4. Бункера и силосы.

Бункерами и силосами называют емкости для хранения и перегрузки сыпучих материалов. Силосы имеют высокую цилиндрическую часть.

Поиск по сайту: