Автор Железобетонные колонны в промышленных зданиях
Новый сервис — Строительные калькуляторы online
По положению в здании колонны подразделяются на крайние и средние.
К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения.
Для производственных зданий пролетного типа разработаны типовые колонны сплошного прямоугольного сечения (одноветвевые) и сквозного прямоугольного сечения (двухветвевые).
Колонны сплошного прямоугольного поперечного сечения подразделяют на типы:
— К – для каркасов зданий без мостовых кранов;
— КК – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми электрическими опорными кранами;
— ККП – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми электрическими кранами, с проходами в уровне крановых путей.
Колонны сквозного сечения подразделяют на типы:
— КД – для каркасов зданий, оборудованных электрическими опорными кранами;
— КДП – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми опорными кранами, с проходами в уровне крановых путей.
Колонны предназначены для применения в зданиях:
— расположенных в I–IV географических районах по скоростному напору ветра и по весу снегового покрова;
— с неагрессивной, слабо; и среднеагрессивной газовой средой;
— отапливаемых – без ограничения расчетной зимней температуры наружного воздуха;
— неотапливаемых – при расчетной зимней температуре не ниже –40°С;
— в сейсмических районах (в зданиях с расчетной сейсмичностью 7; 8 или 9 баллов).
Для зданий с железобетонными подстропильными конструкциями высота колонн принята на 600 мм меньше, чем для зданий, в которых применяются только стропильные конструкции.
Колонны рассчитаны на вертикальные нагрузки от веса покрытия, фонарей, коммуникаций, навесных стен, собственного веса, от снега, подвесных и мостовых опорных кранов, а также на горизонтальные (ветровые, сейсмические и температурные) воздействия.
Колонны спроектированы из тяжелого бетона классов В15–В40.
Основная рабочая продольная арматура в колоннах без предварительного напряжения – стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса А III.
Все колонны предназначены для применения в случаях, когда верх фундамента имеет отметку – 0,150.
Во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок, в крайних колоннах – на уровне швов стеновых панелей, в связевых колоннах – в местах примыкания продольных связей устраивают закладные элементы, заанкеренные в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре.
Закладные элементы в местах опирания подкрановых балок и стропильных конструкций состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами.
Бетон под ними усиливается косвенными армированными сетками.
При стальных фермах и подкрановых балках опорные закладные элементы несколько видоизменяются – лист усиливается плитой, рассчитанной на сосредоточенное давление опорных ребер, и меняется расстановка анкерных болтов.
Стальные подстропильные фермы крепятся к стальным надопорным стойкам.
Длину колонн подбирают с учетом высоты цеха и глубины заделки фундамента.
а б
Железобетонные колонны для здания высотой 10,8 – 14,4 м без опорных кранов:
а – крайнего ряда; б – среднего ряда
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус — 0,900 м.
Для крайних колонн принята нулевая привязка к продольной разбивочной оси.
Все колонны имеют прямоугольное, постоянное по высоте сечение.
а б
Железобетонные колонны для зданий высотой 8,4 – 14,4 м, оборудованных опорными кранами:
а – крайнего ряда; б – среднего ряда
Шаг колонн составляет 6 и 12 м.
Колонны имеют консоли для опирания подкрановых балок.
Они рассчитаны на нагрузки от покрытия до 700 даН/м2 мостовых кранов и ветра.
Для колонн наружных рядов с шагом 6 м принята нулевая привязка, при шаге 12 м привязка равна 250 мм.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку минус 0,150.
Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой), так и в нижней (подкрановой) части.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 1,000 м.
а б
Железобетонные двухветвевые колонны:
а – колонна крайнего ряда; б – колонна среднего ряда
Шаг колонн по крайним рядам 6 и 12 м, по средним только 12 м.
Шаг стропильных конструкций 6 и 12 м.
Для крайних колонн при шаге 6 м; Н ≤ 14,4 м; Q ≤ 30 т принята нулевая привязка, в остальных случаях 250 мм.
Подкрановая часть колонн двухветвевая.
Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5–3 м.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку минус 0,150.
Отметка головки кранового рельса рассчитана, исходя из высоты кранового рельса (с прокладкой) 150 мм и высоты подкрановых балок.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 1,05м.
Железобетонные двухветвевые колонны с проходом в уровне крановых путей
Колонны применяются в случае необходимости устройства проходов для постоянного наблюдения за состоянием крановых путей при высоте здания до 14,4 м, пролете до 36 м, шаге по крайним колоннам 6 или 12 м, по средним колоннам — 12 м, грузоподъёмности опорных кранов до 30 т.
Привязка наружной грани крайних колонн к оси 500 мм, оси кранов к оси здания – 1000мм.
Для проходов в шейке колонны устроены лазы размером 400*2200 мм.
Колонна формуется из бетона марки 300-400.
Ветви ствола и шейки армируются сварными каркасами; подкрановый, промежуточные и нижний ригели – вязаной арматурой, собираемой из отдельных стержней.
Колонны снабжены закладными элементами для распалубки и крепления инвентарных монтажных приспособлений, опирания железобетонных или стальных подкрановых балок и стропильных конструкций, опирания и навески стеновых панелей и крепления стальных связей.
Двухветвевые колонны с проходом в уровне крановых путей
Двухветвевые колонны для зданий с мостовыми кранами
Применяют в зданиях высотой более 10,8 м.
Колонны разработаны для применения в одноэтажных зданиях с пролётами 18, 24 и 30 м, высотой от 10,8 до 18 м включительно с фанарями и без фонарей, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъёмностью 10, 20/5, 30/5 и 50/10 тонн среднего и тяжёлого режима работы.
Шаг колонн по крайним рядам 6 и 12 м, по средним только 12 м.
Шаг стропильных конструкций 6 и 12 м.
При шаге стропильных конструкций 6 м крайние колонны устанавливают подстропильные фермы.
Колонны рассчитаны на нагрузки от покрытия до 700 даН/м2., от стен, мостовых кранов и ветра.
Для крайних колонн при шаге 6 м; Н≤14,4 м; Q≤30 т принята нулевая привязка, в остальных случаях 250 мм.
Подкрановая часть колонн двухветвевая. Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5-3м.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку — 0,150.
Отметка головки кранового рельса получена исходя из высоты кранового рельса (с прокладкой) 150 мм и высоты подкрановых балок.
Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями, соединёнными распорками.
Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное сечение.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -1,05 м, -0,35 м.
В двухветвевых колоннах нижняя распорка высотой 0,2 м, заводимая в стакан, имеет отверстия 0,2*0,2 м, используемые при бетонировании стыка.
При дальнейшем совершенствовании конструкции представляется целесообразным нижнюю распорку опустить на дно стакана для лучшей заделки и удобства бетонирования стыка.
Арматура колонн вязаная или в виде сварных каркасов
Колонны, устанавливаемые в средних продольных рядах у торцевых стен, снабжаются дополнительными закладными деталями для крепления приколонных стоек фахверка, а колонны, устанавливаемые в местах расположения вертикальных продольных связей каркаса, — закладными деталями для крепления связей.
Колонны изготовляются из бетона марок М 300, М 400. Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.
По сравнению с колоннами прямоугольного сечения двухветвевые колонны имеют повышенную жёсткость, но они более трудоёмки в изготовлении.
Двухветвевые колонны для зданий с мостовыми кранами
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами
Колонны предназначены для одноэтажных однопролётных и многопролётных зданий с пролётами 18 и 24 м, высотой от 8,4 до 10,8 м с фонарями и без фонарей, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъёмностью 10-20 тонн среднего и тяжёлого режимов работы.
Шаг колонн 6 и 12 м.
Колонны имеют консоли для опирания подкрановых балок.
Колонны рассчитаны на нагрузки от покрытия до 700 даН/м2. мостовых кранов и ветра.
Для колонн наружных рядов с шагом 6 м принята нулевая привязка, при шаге 12 м привязка равна 250 мм.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку — 0,150.
Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой), так и в нижней (подкрановой) части.
При опирании на колонны стальных подкрановых балок и стропильных ферм применяются усиленные закладные опорные детали, обеспечивающие лучшее распределение сосредеточенных нагрузок от стальных конструкций.
Колонны внутренних и наружных рядов, устанавливаемые в местах расположения вертикальных связей, должны иметь закладные детали для крепления связей, а расположенные у торцевых стен должны иметь дополнительные закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка.
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -1,000 м.
Колонны армированы вязаными каркасами.
Колонны изготовляются из бетона марок М 200, М 300.
Рабочая арматура стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов
Колонны разработаны для одноэтажных зданий без мостовых кранов с пролётами от 6 до 36 м, с фонарями и без фонарей, при высоте от уровня чистого пола до низа стропильной конструкции от 3,6 до 9,6 м.
Шаг крайних колонн только 6 м, средних 6 и 12 м в соответствии с унифицированными габаритными схемами.
Колонны могут применяться для однопролётных и многопролётных зданий с наружным и внутренним водоотводом.
В зданиях допускается применение подвесного транспорта грузоподъёмностью до 5 тонн.
Колонны не имеют консолей.
Колонны рассчитаны на нагрузки от покрытия до 520 даН/м2.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку — 0,150.
Для крайних колонн принята нулевая привязка к продольной разбивочной оси.
Все колонны имеют прямоугольное, постоянное по высоте сечение.
В колоннах, примыкающих к торцевым стенам, должны быть предусмотрены со стороны стен закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -0,900 м.
Колонны армированы сварными каркасами.
Кроме того, верхний конец колонны имеет косвенную арматуру в виде горизонтально расположенных плоских стальных стенок.
Колонны изготовляют из бетона марок М 200-М 400.
Рабочая арматура стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов
Цилиндрические колонны из центрифугированного железобетона
Колонны из центрифугированного железобетона применяются в настоящее время в экспериментальном порядке для зданий без опорных кранов и с кранами грузоподъёмностью до 30 т.
Их внедрение позволяет по предварительным расчётам уменьшить расход бетона на 30-50% и стали – на 20-30% за счёт эффективности кольцевого сечения в статическом отношении и повышения прочности центрифугированного бетона в 1,5-2 раза по сравнению с вибрированным.
Типовое сопряжение железобетонных балок и стропильных ферм с колоннами на стальных прокладных листах, закрепляемых анкерными болтами, связано с изготовлением сложных заклодных деталей, требующих токарной обработки.
Соединение панели с железобетонной колонной без монтажной сварки производится посредством изогнутого в двух плоскостях крюка из стержня ⌀ 16 мм, заведённого в наклонное отверстие ⌀ 18-20 мм в колонне и паз в панели.
Конец крюка, заводимый в колонну, предварительно смазывается цементным раствором или клеящей мастикой.
Паз панели заполняется цементным раствором.
К стальным элементам каркаса крюк приваривается.
Колонны кольцевого сечения целесообразно устанавливать в производственных зданиях с неагрессивной средой при высоте их от пола до низа несущих конструкций от 3,6 до 14,4 м.
Пролёты 12, 18, 24 и 30 метров. Шаг колонн 6 и 12 метров.
Наружные диаметры колонн – от 300 мм до 1000 мм (через 100 мм), толщина стенок – 50-1000 мм, масса колонн – от 1,2 до 9 т.
Центрифугированные колонны
В колоннах кольцевого сечения головки выполняют в виде колец из полосовой стали.
Колонны заделывают на глубину 450 мм при диаметре их 300 мм и 1050 мм – при больших диаметрах.
В связи с особенностями конструкций привязка крайней колонны равна радиусу цилиндра.
При ж/б подстропильных фермах оголовок снижается на 600 мм.
При шаге крайних колонн 12м. подкрановая консоль опускается на 400мм.
Колонны кольцевого сечения можно применять в зданиях с мостовыми кранами и без них.
Новый сервис — Строительные калькуляторы online
perekos.net
7 Определение основных размеров колонны
Расчёт основных размеров колонны включает определение её диаметра, высоты, диаметров основных штуцеров.
Диаметр колонны определяется для наиболее нагруженного сечения с использованием допустимой массовой скорости паров Gд или линейной скорости д по уравнениям:
; 
где G – паровая нагрузка колонны в расчётном сечении, кг/с;
V – объёмный расход паров, проходящих через данное сечение ко- лонны, м3/с.
При расчете объемного расчета паров для колонн, работающих при избыточном давлении, необходимо учитывать коэффициент сжимаемости z, который находят из зависимости от приведенных параметров Тпр и Рпр
Приведенные температура и давление находятся по уравнениям:
;
где π – давление в системе, мм.рт.ст.
Т – температура системы, К
Ркр – критическое давление, мм.рт.ст.
Ткр – критическая температура, К.
Для газовых смесей использование истинных критических параметров при определении физических и тепловых характеристик смеси приводит к значительным отклонениям. Поэтому при расчете свойств газовых смесей используются исправленные критические параметры, которые принято называть псевдокритическими. Для углеводородных газовых смесей псевдокритические параметры температуры и давления принято определять по правилу аддитивности через критические параметры и мольные концентрации отдельных компонентов смеси:
;
где 
—
мольная концентрацияi-го
компонента;
Tkp,iи Pkp,i — соответственно критическая температура и критическое давление компонента.
Значения Tкр,i и Pкр,i принимаем по данным [2, приложение 1. с. 25].
Объемный расход паров рассчитываем для наиболее нагруженного сечения колонны по уравнению:
Расчет псевдокритических параметров приведен в таблице 11.
Таблица 11
№ комп. | yN-1,i | y’N-1,i | Ti,кр., K | pi,кр., мм.рт.ст. | y’N-1,i * Ti,кр., K | y’N-1,i *pi,кр., мм.рт.ст. |
1 | 0,057472882 | 0,05840314 | 408 | 28000 | 23,8 | 1635 |
2 | 0,179415352 | 0,18174099 | 425 | 28857 | 77,2 | 5244 |
3 | 0,626616722 | 0,62385881 | 460,3 | 25696 | 287,2 | 16031 |
4 | 0,136454086 | 0,13595476 | 469,5 | 25604 | 63,8 | 3481 |
5 | 0,000001804 | 0,00000179 | 497,4 | 22876 | 0,0 | 0 |
6 | 0,000000030 | 0,00000003 | 507,3 | 22891 | 0,0 | 0 |
7 | 0,000000000 | 0,00000000 | 540,1 | 20528 | 0,0 | 0 |
∑ | 0,999960875 | 0,99995951 |
|
| 452,1 | 26391 |
В результате расчета получено:
псевдокритическая температура Тпс.кр = 452,1 К
псевдокритическое давление Рпс.кр =26391 мм.рт.ст.
Давление в системен = 6199 мм.рт.ст.
Температура низа колонны Тн = 130,988+5+273=408,988 OC
Находим приведенные температуру и давление по следующим формулам:
Таким образом, объемный расход паров равен:
По графику зависимости коэффициента сжимаемости от приведенных давления и температуры находим коэффициент сжимаемости z = 0,85.
Плотность паров под верхней тарелкой:
Для пересчета величин ρ420 и ρ1515 можно воспользовался приближенной формулой:
где — температурная поправка, которая определили таблицам [2],:
С учётом температурной поправки [2, с.5] получаем плотность жидкости:
т. е. плотность жидкости ж=572,35 кг/м3
Допустимую линейную скорость паров в колонне определяем по уравнению:
Величина коэффициента Сmax зависит от конструкции тарелки, расстояния между тарелками и поверхностного натяжения жидкости.
Расстояние между тарелками Hm обычно изменяется в пределах от 0,3 до 0,9 м, а для колонн диаметром 1 м и более при монтаже тарелок через люки НТ не менее 0,45.
Примем расстояние между тарелками НТ = 0,45м, тогда коэффициент Сmax = 850.
Диаметр колонны равен:
Полученный по приведенным уравнениям диаметр колонны округляют до ближайшего стандартного (ГОСТ 9617-76) принимаем Dk = 500 мм.
Расстояние между нижней тарелкой и нижним днищем определяют с учетом необходимого запаса жидкости в случае прекращения подачи сырья в колонну.
Объем жидкости определяется из соотношения:
где g1’ – количество жидкости стекающей с нижней тарелки колонны, кг/ч
τ – запас времени, ч.
Высота жидкости в нижней части колонны:
Расстояние от уровня жидкости до нижней тарелки принимаем равным 1м, тогда высота нижней части колонны равна Нн = 1,00000003 м.
Высоту над верхней тарелкой концентрационной части колонны выбирают с учетом конструкции колонны (наличие отбойников, распределителей жидкости и т.д.), принимаем HВ = 1,35 м.
Высота питательной зоны колонны зависит от конструкции узла ввода сырья, примем эту высоту равной Нэ = 1,5 м.
Через 4-5 тарелок по высоте колонны устанавливаются люки для обеспечения монтажа и ремонта тарелок. Диаметр люков принимается не менее Dy = 450, а расстояние между тарелками в месте установки люка не менее 600 мм.
Высота концентрационной части равна:
Высота отгонной части равна:
Полезная высота колонны равна:
Нпол=26,35 м
Примем высоту опоры равной 3 м, тогда общая высота колонны:
Н = Нпол+ 3 = 29,35 м.
При расчете диаметра штуцеров массовые расходы пара или жидкости пересчитываем на реальную производительность колонны, плотности потоков находим по приведенной выше методике, допустимую скорость движения потоков принимаем в зависимости от назначения штуцера и фазового состояния потока (в м/с):
Скорость жидкости потока, м/с:
на приеме насоса и в самотечных трубопроводах…………………….0,2-0,6
на выкиде насоса ………………………………………………………. 1 – 2
Скорость парового потока, м/с:
в шлемовых трубах и из кипятильника в колонну
(при атмосферном давлении) ………………………………………….10-30
в трубопроводах из отварных секций………………………………….. 10-40
в шлемовых трубах вакуумных колонн ……………………………. 20-60
при подаче сырья в колонну ………………….……………………… 30-50
Скорость парожидкостного потока сырья в колонну в пересчете на однофазный жидкостной поток ………………………………………….. 0,5-1,0
Диаметр штуцеров принимаем примерно равным внутреннему диаметру трубы. При этом если диаметр трубы будет принят несколько меньшим, производится проверочный расчет скорости потоков.
Штуцер ввода сырья:
F = 15000 кг/ч ρж = 536,69 кг/м3ω = 0,5 м/с
Принимаем штуцер ввода сырья D = 200 мм.
Штуцер для вывода паров ректификата:
G = D + gхол =34666,93 кг/ч
ρп = 20,57 кг/м3ω = 25 м/с
Принимаем штуцер ввода паров D = 100 мм.
Штуцер для вывода жидкости в кипятильник:
g1=59894,80кг/ч
ρж = 533,55 кг/м3ω = 1м/с
Принимаем штуцер вывода жидкости в кипятильник D = 150 мм.
Штуцер для ввода паров из кипятильника:
GW = 47798,47 кг/ч ρп = 22,98 кг/м3ω = 25м/с
Принимаем штуцер для ввода паров из кипятильника D = 200 мм.
Результаты расчетов сведены в таблицу 12.
Таблица 12
Потоки | Ri, кг/ч | wi, м/с | ρi, кг/м3 | di, м | Dy, мм |
Ввод сырья | 15000 | 0,5 | 536,697 | 0,14064036 | 200 |
Вывод паров ректификата | 2903,666464 | 25 | 20,5786 | 0,044689899 | 125 |
Орошение | 42790,45361 | 1 | 526,7069 | 0,169551979 | 125 |
Вывод жидкости в кипятильник | 59894,80855 | 1 | 533,5567 | 0,199305021 | 150 |
Ввод паров из кипятильника | 47798,47501 | 25 | 22,98704 | 0,171557401 | 400 |
studfiles.net
Расчеты высоты колонны — Справочник химика 21
Результаты расчета высоты колонны свидетельствуют о зна чительном продольном перемешивании в роторно-дисковых экстракторах. Вследствие продольного перемешивания необходимая высота рабочей зоны увеличивается в 3 раза. [c.146]СХЕМЫ РАСЧЕТА ВЫСОТЫ КОЛОННЫ [c.104]
Расчет высоты колонны [c.592]
Как расчет высоты колонны с помощью общих коэффициентов абсорбции а VI KJ а, так и принятие среднелогарифмической движущей силы теоретически правильны, если равновесная и рабочая линии прямые. Для данного примера общее число ступеней массообмена можно рассчитать из простого соотношения [c.12]
Один из методов учета продольного перемешивания при расчете высоты колонн заключается в том, что в уравнение (П1.33) подставляются кажущиеся высоты единиц переноса Н оу или Яо, числа единиц переноса при этом рассчитывают для модели идеального вытеснения, т. е. по уравнениям (П1.36)— (П1.38). При использовании диффузионной модели продольного перемешивания кажущиеся высоты единиц переноса можно рассчитать по следующим зависимостям [И, 12] [c.53]
Поскольку высота колонны получилась отличной от Я = 5 м (которой задались при определении коэффициента массоотдачи в дисперсной фазе), расчет следует повторить. Принимая Я = = В,21 м, получим Ру = 1,93-10-4 м/с Ку— 0,449-10 м/с Яо,/ = 2,28 м Я = 8,32 м. При повторении расчета высота колонны не меняется. Принимаем Я = 8,5 м. [c.143]
Расчет высоты колонны……………………692 [c.542]
Расчет высоты механических колонн с мешалками можно проводить, рассматривая их как многоступенчатые системы. Роль ступени выполняет здесь секция колонны, приходяш,аяся на одну мешалку. Число теоретических ступеней можно определить графическим или аналитическим методом. Число действительных ступеней зависит от их к. п. д. По Шейбелю, для колонн этого типа (ступень= = мешал ка+насадка) к. п. д. высок и практически достигает 100%. Другой метод расчета высоты колонн основывается на высоте эквивалентной ступени (рис. 4-27). [c.350]
К первому изданию учебник был подготовлен в соответствии с программами, разработанными Управлением учебных заведений Министерства химической промыщленности СССР. В раздел Массообменные процессы учебника авторы ввели отсутствовавшую в программе главу Экстракция , в этом же разделе метод расчета высоты колонного аппарата по теоретическим тарелкам был заменен более правильным методом расчета по единицам переноса . [c.9]
Расчет высоты колонны с помощью числа теоретических тарелок……б 5 [c.542]
Расчет высоты колонны можно проводить по описанным выше методикам инженерного и машинного расчетов с учетом продольного перемешивания или без него. Однако для колонны ПСК-Т может быть использован более простой способ, основанный на кинетических кривых сорбции, а также на положении, что в одной ячейке смешения концентрация раствора и, следовательно, равновесная с ней концентрация в сорбенте постоянны. [c.105]
Рассмотренные выше упрощенные формулы, в частности уравнения (1.8) и (1.9) для расчета высоты колонны, основанные на общих коэффициентах абсорбции для газовой и жидкостной пленок, уравнения (1.13) и (1.14) для расчета общего числа единичных ступеней массообмена и уравнение (1.15) для определения числа теоретических тарелок, предполагают линейность равновесной кривой. На практике, особенно в процессах очистки [c.14]
Диаметр колонны рассчитывают по максимально допустимой скорости газа в колонне (по условиям захлебывания). Для расчета высоты колонны существуют три метода 1) по необходимой поверхности массообмена, 2) по числу необходимых ступеней изменения концентрации и высоте одной ступени и 3) но числу единиц переноса и высоте одной единицы переноса. Однако для определения высоты, эквивалентной одной ступени изменения концентрации или одной единице переноса также необходимо знать значение коэффициента массопередачи. [c.286]
Схема расчета высоты колонны при контактных устройствах с неограниченным перепадом концентраций. Поскольку в контактном устройстве можно получить любой перепад концентраций, каждая из секций (укрепляющая и исчерпывающая) оборудуется одним контактным устройством и расчет высоты колонны сводится к расчету высоты контактного устройства. [c.104]
При этом расчет высоты колонны производится в следующей последовательности [c.104]
Схема расчета высоты колонны при контактных устройствах с ограниченным перепадом концентраций. В этом случае размеры контактного устройства обычно бывают известны из условий гидродинамического режима (стр. 44). [c.105]
Эта схема расчета числа контактных устройств может быть несколько изменена. Учитывая, что перепад концентраций определяется значением т]г, являющимся функцией ту, а ту, в свою очередь, есть функция К, число контактных устройств может быть определено без расчета средней движущей силы в явном виде. В этом случае пункты 2 и 3 схемы расчета высоты колонны могут быть записаны в следующем виде [c.107]
При расчете высоты колонны необходимо знать разделительную способность (перепад концентраций) отдельных контактных устройств. Как видно из основного уравнения массопередачи (145), разделительная способность зависит наряду с движущей силой процесса от коэффициента массопередачи e и от величины действительной поверхности контакта фаз F . Обе эти величины определяют собой эффективность реализации движущей силы массопередачи, возникающей между контактирующими фазами. [c.108]
Высота, эквивалентная теоретической ступени. Наиболее простым методом расчета высоты колонных экстракторов является метод, аналогичный обычно применяемому для абсорбционных и ректификационных колонн. По этому методу определяют число идеальных, или теоретических, сту- [c.384]
Расчет высоты колонны……………..-……592
www.chem21.info
Колонна высота — Справочник химика 21
Увеличивать размеры аппаратов в тех случаях, когда возможности интенсификации процесса исчерпаны. Аппарат больших размеров выгоднее нескольких малых, так как занимает меиьщую производственную площадь, менее металлоемок и требует меньЩей численности обслуживающего персонала. Увеличение габаритов аппаратов ограничивается возможностью удовлетворительного перемещивания или газораспределения в большом объеме, а также возможностями изготовления и транспортирования крупногабаритной аппаратуры. В последнее время эксплуатируются реакционные аппараты и ректификационные колонны высотой до 90 м и диаметром до 16 м, емкостные реакционные аппараты объемом до 1000 м вращающиеся печи длиной до 150 м и др. [c.5]Так, на одном из заводов (ФРГ) разорвалась новая колонна витой конструкции. Авария произошла на четвертый день после пуска колонны. Взрывом верхняя часть колонны высотой 7 м была ровно срезана и отлетела в сторону на 70 м. В результате этой аварии пять человек погибли и пять были ранены. Синтез осуществляли при давлении 18 МПа (180 кгс/см ) и температуре [c.335]
При вспрыске трассера в середину колонны высотой И граничные условия (3.6) и (3.9) имеют вид [c.153]
На Рязанском НПЗ для осуществления предложенного принципа окисления также используют существующее оборудование. Секцией окисления здесь является колонна высотой 21 м и диаметром 3,4 м, а секцией сепарации вертикальная емкость высотой 13 м и диаметром 3 м. Сырье — гудрон с температурой размягчения 25—27 °С — подается в линию, по которой из секции окисления в секцию сепарации фаз транспортируется прореагировавшая газожидкостная смесь. Квенчинг происходит в этой линии. Газы выходят с верха секции сепарации, жидкая фаза откачивается с низа в секцию окисления (рис. 42). Откачивают битум (в отличие от схемы битумной установки Московского НПЗ) непосредственно из колонны, поскольку необходимо получать строительный битум и откачка из зоны сепарации вызвала бы слишком глубокое окисление. Режим работы блока [c.78]
Деасфальтизация гудрона пропаном с получением асфальта деасфальтизации проводится в экстракторах — противоточных вертикальных цилиндрических колоннах высотой 18—22 м и диаметром 2,4—3,6 м, оборудованных жалюзийными или перфорированными тарелками с керамической насадкой. Реже применяют роторно-дисковой контактор — вертикальный аппарат, вдоль оси которого проходит вал с дисками (ротор), вращающийся между кольцевыми перегородками, закрепленными на стенках аппарата (статор). Выше и ниже контактных устройств в экстракторах расположены зоны отстоя экстрактных и рафи-натных растворов. Во избежание кольцевого движения жидкости в этих зонах вал ротора в роторно-дисковых контакторах заключен в кожух. Необходимый для процесса температурный градиент создается не только нагревом до соответствующих температур сырья и растворителя, но и установкой внутреннего или внешнего подогревателя в верхней части экстрактора. [c.138]
Обычно вакуумные колонны входят в состав установок атмосферно-вакуумной перегонки они описаны в соответствующей литературе [204, 206]. На новых заводах в силу особенностей схем переработки нефти вакуумные колонны включены в состав битумных установок. Колонна высотой 28 м и перемен- [c.138]
О влиянии продольного перемешивания на разделяющую способность массообменных колонн можно судить по следующему примеру [230]. Для извлечения 95% бензола из газовой фазы абсорбцией легким маслом в насадочной колонне диаметром 0,5 м при противотоке фаз требуется колонна высотой 8,5 м. При наличии продольного перемешивания в газовой и жидкой фазах, характеризуемого значениями Реж = 3,6 и Рбу = 25, та же степень извлечения может быть достигнута в аппарате высотой 25 м. [c.222]
Пар для пропарки подводится в каждую из половин нижней части колонны. Высотная отметка колонны (высота опорной части) определяется размерами циркуляционной линии и длиной труб в рибойлере. [c.93]
В периодическом процессе обычно достигаются большие степени конверсии сырья в кислоту. Основным аппаратом установки является окислительная колонна (высотой около 12 м), изготовленная из алюминия. В нижнюю часть вводят тонко диспергированную смесь [c.157]
Детальное технико-экономическое сравнение двух способов мембранного процесса разделения провел У. Вернер с сотр. на примере обогащения воздуха кислородом [31—33]. Проведенный ими на основании экспериментальных данных (мембранная колонна высотой 14,4 м на основе полых волокон диаметром 2 мм суммарной поверхностью мембран 2,5 м ) и теоретических расчетов анализ показал, что применение принципа мембранной ректификации позволяет, кроме всего прочего, экономить и на поверхности мембран в устаиовках (по сравнению с многоступенчатыми установками с рециркуляцией). Причем разделение мембран в колонных аппаратах выгодно проводить вплоть до относительно высоких концентраций целевого продукта (кислорода) в пермеате (рис. 6,21). [c.227]
Если высота, эквивалентная теоретической ступени разделения, совпадает с расстоянием между соседними реальными тарелками колонны, то это свидетельствует об идеальной работе реальной тарелки. В насадочной колонне высота теоретической ступени разделения соответствует ВЭТС. [c.136]
Для равномерного распределения потока паров ро сечению колонны уровень жидкости и тарелка должны быть горизонтальными. С увеличением высоты сливной перегородки растет перепад давления и несколько повышается к. п. д. тарелки. В вакуумных колоннах высота сливной перегородки составляет примерно 13 мм, в атмосферных — 25 мм, а в колоннах, работающих под давлением, — 38 мм. [c.214]
Низкая эффективность спроектированной колонны (высота, эквивалентная теоретической ступени, равна 8 м) обусловлена большим продольным перемешиванием в сплошной фазе (при расчете принято полное перемешивание). Если бы режим движения обеих фаз соответствовали идеальному вытеснению, необходимая высота рабочей зоны колонны составила бы около 1 м. [c.144]
Установки водяного орошения (принципиальная схема установки изображена на рис. 30) предназначены для охлаждения колонн высотой более 20 м и обеспечения пожарной безопасности их строительных конструкций.
www.chem21.info
Внецентренно сжатые колонны
Наибольшее распространение внецентренно сжатые колонны получили в каркасах промышленных зданий, где они обычно входят в систему жестких поперечных конструкций цеха (поперечных рам).
Типы внецентренно сжатых колонн промышленных зданий
В соответствии с конструктивной схемой стержня различают три типа колонн промышленных зданий
- Колонны постоянного сечения. Такие колонны обычно применялись в цехах с мостовыми кранами грузоподъемностью до 15 — 20 т. В целях экономии металла колонны такого типа в настоящее время заменяются сборными железобетонными.
Колонны
- Колонны переменного сечения (ступенчатые) сплошные и сквозные. Такие колонны являются наиболее распространенным типом колонн промышленных зданий, пригодным для самых тяжелых нагрузок. Нижняя часть колонны длиной l1 называется подкрановой частью, верхняя длиной l2 — надкрановой.
Колонны переменного постоянного сечения
Колонны переменного постоянного сечения (ступенчатые):
а — сплошная; б — решетчатая.
В крайних колоннах, т. е. при одностороннем расположении кранов, в сечении различают внутреннюю, подкрановую, ветвь, непосредственно воспринимающую давление кранов, и наружную, шатровую, ветвь. В сплошных колоннах обе ветви соединяются сплошным листом, в сквозных — решетками из уголков, расположенными в двух плоскостях.
Колонна раздельного типа
- Колонны раздельного типа. Применение таких колонн рационально в цехах с тяжелой крановой нагрузкой (при кранах грузоподъемностью больше 150 т) и относительно небольшой высотой (до 15 — 20 м). Подкрановая стойка раздельной колонны присоединяется к шатровой колонне рядом горизонтальных планок. Вследствие малой жесткости этих планок в вертикальной плоскости подкрановая стойка работает только на центральное сжатие от давления крана, не передавая его на шатровую ветвь.
Типы и размеры сечений внецентренно сжатых колонн
В случае применения колонн постоянного сечения высоту сечения h обычно назначают h ≈ 1/15l для колонн высотой 10 — 12м, h ≈ 1/18 l для колонн высотой 14 — 16 м и h ≈ 1/10l для колонн высотой l ≥ 20 м. Сечение, как правило, принимается сварное двутавровое.
В колоннах переменного сечения высота сечения надкрановой части назначается в пределах 1/8 — 1/12 ее высоты l2. Этот размер при кранах средней грузоподъемности обычно принимают равным 500 мм, увеличивая его только при большом значении h и при тяжелых кранах (Q > 100 г), а также при необходимости устройства прохода сквозь стенку колонны (стр 299).
В этих случаях высота сечения колонны обычно принимается равной 1000 мм. Ось надкрановой части, как правило, совпадающая о серединой сечения, совмещается с разбивочной осью сооружения.
Сечение надкрановой части ступенчатых колонн обычно принимается в виде сварного симметричного двутавра.
Сечения подкрановой части ступенчатых колонн могут быть сплошные и решетчатые. Сечения наружных колонн, имеющих одну подкрановую ветвь, как правило, несимметричны, поскольку эту ветвь, на которую приходится большая нагрузка, делают более мощной; сечения средних колонн в многопролетных зданиях с кранами одинаковой грузоподъемности симметричны.
Типы сечений ступенчатых колонн
Подкрановые ветви ступенчатых колонн, как правило, проектируются двутаврового сечения; наружную (шатровую) ветвь обычно делают швеллерного типа или из листа с гладкой наружной поверхностью, необходимой для удобного примыкания стеновых блоков.
Высота сечения подкрановой части ступенчатой колонны определяется стандартными пролетами крановых мостов, кратными 0,5 м, и пролетами цеха, которые, как правило, принимаются кратными 3 м (ГОСТ 534-41). Расстояния λ между осью кранового пути и разбивочной осью принимают большей частью 0,75 или 1 м, учитывая габариты приближения кранов к телу колонны.
Расположение осей и габариты приближения крана
Расположение осей и габариты приближения крана
в ступенчатой колонне.
Высота сечения колонны h зависит также и от высоты колонны Н, поскольку она определяет жесткость сооружения, характеризуемую горизонтальными прогибами. В таблице приведены минимальные соотношения между высотой сечения h и высотой подкрановой части колонны l1, обычно принимаемые на практике и обеспечивающие необходимую жесткость конструкции.
Сплошные колонны несколько жестче, чем сквозные и более просты в изготовлении; однако при ширине около 1,2 — 1,5 м и более они менее экономичны. Отдельные ветви решетчатых колонн следует по возможности проектировать из прокатных профилей.
Таблица Соотношение h/l1 между высотой сечения и высотой подкрановой части колонны.
«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов
Нижнюю (подкрановую) часть колонны большей частью (при ширине более 1,2 — 1,5 м) делают сквозной, состоящей из двух ветвей, 4 связанных решеткой (фигуре Колонны переменного постоянного сечения). Расчет сквозных колонн производят, исходя из предположения, что колонна работает как ферма с параллельными поясами. Для этого действующие на колонну продольную силу и момент раскладывают по ветвям, усилия…
Сплошные колонны При расчете колонн, у которых сжимающая нагрузка приложена эксцентрично по отношению к оси колонны, всегда можно перенести сжимающую силу на ось, добавив при этом изгибающий момент. Осью колонны называется линия, соединяющая центры тяжести сечений. У ступенчатых колонн и ось ступенчатая (фигуры Расположение осей и габариты приближения крана и 161, б), что учитывается при…
www.ktovdome.ru
Высота — колонна — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Высота — колонна
Cтраница 1
Высота колонны зависит от числа и типа ректификационных тарелок в колонне, а также расстояния между ними. [2]
Высота колонны определяется количеством ректификационных тарелок и расстоянием между ними. Количество ректификационных тарелок устанавливается технологическим расчетом. [4]
Высота колонны ( полезная) здесь принята равной 10 м, общая равна 14 ж и более. [6]
Высота колонны может быть определена путем умножения числа теоретических контактов на высоту колонны ( или насадки), эквивалентную одному теоретическому контакту. [7]
Высота колонны определяется из уравнения (IX.20), для чего путем графического интегрирования определяют величину интеграла — число единиц переноса. [8]
Высота колонны, соответствующая одной теоретической ступени или одному пачуку. [10]
Высота колонны зависит от числа тарелок и расстояния между ними. [11]
Высота колонны зависит от скорости процесса массопередачи и определяется несколькими способами. Для барботажных колонн применяются в основном два способа. [12]
Высота колонны зависит от числа тарелок и расстояния между ними. В колоннах для разделения воздуха последнее принимают равным от 90 до 120 мм. [13]
Высота колонны равна / /, радиусы оснований R и г, Я г. Насколько сожмется колонна, если ее поставить вертикально на широкое основание. [14]
Высота колонны выбирается в пределах h ( 0 45ч — 0 5) Н, где Н — высота крана. Колонна крана должна быть проверена на жесткость. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
5.3. Высота колонны
Принимаем расстояние между тарелками Нт = 400 мм, тогда высота нижней и верхней части составит:
Нн = (Nн – 1)Нт = (8 – 1)0,4 = 2,8 м
Нв = (Nв – 1)Нт = (14 – 1)0,4 = 5,2 м
Высота сепарационного пространства – 0,7 м [4c. 115]
Высота кубового пространства – 2,3 м
Высота опоры – 1,2 м
Общая высота колонны
Н = 1,2 + 2,3 + 0,7 + 5,2 + 2,8 =12,2 м
6. Гидравлический расчет колонны
6.1 Гидравлическое сопротивление сухой тарелки
Рс = wп2 п / (22)
где = 0,10 – относительное свободное сечение тарелки [3c. 214]
= 1,5 – коэффициент сопротивления тарелки [3c.210]
нижняя часть:
Рсн = 1,51,4121,74 / (20,1002) = 259 Па
Рсв = 1,51,4821,98 / (20,1002) = 325 Па
6.2 Гидравлическое сопротивление обусловленное силами поверхностного натяжения
= 0,5(А + В) = 0,5(0,019 + 0,017) = 0,018 Н/м
Рб = 4/dэ =40,018/0,05 = 2 Па
где dэ = 0,05 м – диаметр отверстий
6.3 Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя
Рсл = gжh0
где h0 –высота светлого слоя жидкости на тарелке
h0 = 0,787q0,2hп0,56wТm[1 – 0,31exp(– 0,11)](ж/и)0,09
где q = L/П – удельный расход жидкости
П = 0,57 м – периметр сливного устройства [3c. 214]
hП = 0,04 м – высота сливного порога
wт = wпSк/Sт – скорость пара отнесенная к рабочей площади тарелки
в = 0,059 Н/м – поверхностное натяжение воды [1c. 537]
m – показатель степени m = 0,05 – 4,6hп = 0,05 – 4,60,04 = –0,134
нижняя часть:
hон= 0,787[2,24/(7480,57)]0,20,040,56(1,410,502/0,41) – 0,134
[1 – 0,31exp(– 0,110,44)](0,018/0,059)0,09= 0,027 м
верхняя часть:
hов= 0,787[1,13/(7420,57)]0,20,040,56(1,480,502/0,41) – 0,134
[1 – 0,31exp(– 0,110,44)](0,018/0,059)0,09= 0,023 м
Рн.сл= 7489,80,027 = 198 Па
Рв.сл= 7429,80,023 = 167 Па
6.4 Полное сопротивление тарелки
Р = Рс+Р+Рсл
Рн=259 + 2 + 198 = 459 Па
Рв= 325 + 2 + 167 = 494 Па
6.5 Суммарное гидравлическое сопротивление рабочей части колонны
Рк= 4598 + 49414 =10588 Па
7. Тепловой расчет колонны
7.1 Расход теплоты отдаваемой воде в дефлегматоре
Qд= Р(1 +R)rр= 0,369(1+3,30)554 = 879 кВт
где rр– теплота конденсации флегмы
rр=rA
+ (1 –
)rв= 0,92525 + (1 – 0,92)882
= 554 кДж/кг
где rA= 525 кДж/кг –теплота конденсации ацетона
rв= 882 кДж/кг – теплота конденсации этанола
В качестве охлаждаемого агента принимаем воду с начальной температурой 20С, и конечной 30С, тогда средняя разность температур составит:
tб= 57 – 20 = 37С
tм= 57 – 30 = 27С
tcр= (tб+tм) / 2 = (37 + 27) / 2 = 32,0С
Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи [3c.47]:
К = 400 Вт/(м2К), тогда требуемая поверхность теплообмена
F=Q/ (Ktср) = 879103/(40032,0) = 69 м2
Принимаем стандартный кожухотрубчатый конденсатор с диаметром кожуха 600 мм и длиной труб 4 м, для которого поверхность теплообмена равна 75 м2[3c. 51]
Расход охлаждающей воды
Gв=Qд/ [св(tвк–tвн)]= 879/[4,19(30 – 20)] = 21,0 кг/с
7.2 Расход теплоты в кубе испарителе
Qк= 1,03(Qд+ Рсрtр+Wcwtw–FcFtF)
где ср= 2,31 кДж/(кгК) – теплоемкость дистиллята [1c. 562]
сw= 3,23 кДж/(кгК) – теплоемкость кубового остатка [1c. 562]
сF= 2,95 кДж/(кгК) – теплоемкость исходной смеси [1c. 562]
1,03 – коэффициент учитывающий потери в окружающую среду
Qк= 1,03(879 + 0,3692,3157 + 0,8813,2376 – 1,2502,9568) = 920 кВт
Расход греющего пара
Принимаем пар с давлением 0,3 МПа, для которого теплота конденсации
r= 2171 кДж/кг [1c. 550], тогда
Gп=Qк/r= 920/2171 = 0,42 кг/c
Средняя разность температур в кубе испарителе
tср=tп–tw= 133 – 76 = 57C
Ориентировочное значение коэффициента теплопередачи [3c. 47]
К = 300 Вт/(м2К), тогда требуемая поверхность теплообмена
F=Q/ (Ktср) = 920103/(30057) = 54 м2
Принимаем стандартный кожухотрубчатый теплообменник с диаметром кожуха 600 мм и длиной труб 4 м, для которого поверхность теплообмена равна 63 м2
studfiles.net