CN105604242A - 板式塔桁架支撑梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于大型板式塔桁架支撑梁。包括型钢梁、腹拉杆、连接板、固定筋板和支座部件，三根型钢梁之间通过腹拉杆相连接，腹拉杆与连接板相连，连接板分别焊接或者螺栓连接在型钢梁上；腹拉杆通过连接板与型钢梁沿梁的方向依次有序排列为三角型，最下端型钢梁的两端连接在支座上，同时剩余两根型钢梁通过固定筋板与塔壁相连接。本发明的板式塔桁架支撑梁的保证支撑作用，确保水平要求的同时可以大大减小为检修、安装提供的预留空间，降低塔的高度，减轻支撑梁自身的重量，并且这种新型桁架支撑梁可以保证塔内气液的流通面积，增加塔内气液的横向混合，减少气相流动阻力，降低塔内压降。

Description

板式塔桁架支撑梁

技术领域

本发明主要涉及一种化工板式塔中的塔内件，特别涉及一种应用于大型板式塔桁架支撑梁。

背景技术

在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药和环保等部门，塔器均属量大面广的重要单元设备，其投资一般占投资总额的20％左右，有些甚至高达50％。塔器广泛应用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。因此塔器的研究一直是国内外学者普遍关注的重要议题。

近些年来，塔器技术的不断发展，尤其是塔器大型化技术的不断完善，塔器直径不断增大，对塔内件技术的要求也越来越严格。目前，国内最大塔器直径已经超过11米，在这些大型的塔器中，用来起到支撑作用和保证塔内件水平度要求的支撑梁必须改变传统意义上的结构以适应整体技术的不断发展。传统的支撑梁多为工字钢梁结构，在小型塔器中，这种工字梁结构简单、占用空间小，安装方便，一直以来受到广泛的青睐，但是，随着塔器直径的不断增大，采用工字钢梁的弊端越来越凸现出来，特别是超过7米以上的大型塔器中，为保证水平度和挠度的要求，工字钢梁的高度和宽度都成倍的增长，造成了梁的重量过大，占用空间大，严重影响塔器内气液两相的流动状态和传质效果。

新型板式塔桁架支撑梁借用铁路桥梁桁架的设计原理，克服了传统普通工字钢梁气相流动阻力大，气体的横向混合能力低以及用料多，重量过大的不足而设计的一种新型板式塔桁架支撑梁，该结构具有强度高、挠度小等优点，该结构中间可以穿行，可使空间高度大大降低；同时桁架支撑梁改善了大支撑梁造成的气流旋流、冲击而影响塔盘性能的发挥，同时使支撑梁占据的高度降低，从而降低了全塔高度。桁架梁与普通工字钢梁相比其透气性好，可使气体实现横向混合，减少气相流动阻力，同时可减少全塔的金属重量。目前这种新型塔器桁架支撑梁已经在石油化工、精细化工等领域的大型塔器得到应用，并受到认可。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型板式塔桁架支撑梁，这种新型桁架支撑梁应用于大型板式塔中，克服了传统工字钢梁的不足，解决了板式塔技术大型化中的对支撑梁的严格要求，有效的节省检修和安装空间，降低塔的高度。

本发明的目的通过以下措施达到：

一种板式塔桁架支撑梁，包括型钢梁、腹拉杆、连接板、固定筋板和支座部件，其特征是三根型钢梁之间通过腹拉杆相连接，腹拉杆与连接板相连，连接板分别焊接或者螺栓连接在型钢梁上；腹拉杆通过连接板与型钢梁沿梁的方向依次有序排列为三角型，最下端型钢梁的两端连接在支座上，同时剩余两根型钢梁通过固定筋板与塔壁相连接。

所述的型钢梁是T型钢、角钢、钢板或他们的组合。

所述的腹拉杆是角钢、槽钢或钢板结构，两个腹拉杆之间的角度大于等于30度小于等于120度。

所述两个腹拉杆之间的角度为60度。

所述连接板是槽钢、角钢或者钢板。

所述的固定筋板是槽钢、角钢或者钢板，固定筋板一端采用螺栓形式的活连接连在连接板上，另一段焊接在塔壁上。

所述的连接板是方形或梯形。

具体说明如下：

本发明的板式塔桁架支撑梁，包括型钢梁、腹拉杆、连接板、固定筋板支座部件；三根型钢梁之间通过腹拉杆相连接，其布置方式为腹拉杆通过连接板与型钢梁沿梁的方向依次有序排列为三角型，组合成整体后的最下端型钢梁的两端连接在支座上，同时剩余两根型钢梁通过固定筋板与塔壁相连接。

所述的板式塔桁架支撑梁，其特征是型钢梁之间通过连接板及腹拉杆相连，连接板分别焊接在型钢梁上，腹拉杆与连接板焊接或者螺栓连接相连。

所述的型钢梁是T型钢、槽钢、角钢、钢板或他们的组合。腹拉杆是角钢、槽钢或钢板结构，两个腹拉杆之间以及腹拉杆与型钢梁之间的角度大于30度到120度之间，在60度形成正三角形时结构最为稳固，根据梁高度要求预排腹拉杆的数量及分布形式，通过强度校核计算得出挠度值，从而判定结构形式是否满足强度及刚度的要求。

本发明的每个桁架支撑梁固定筋板是槽钢、角钢或者钢板，固定筋板一端采用螺栓形式的活连接连在连接板上，另一段焊接在塔壁上。连接板是方形或梯形等各种方便连接的形状。

本发明的板式塔桁架支撑梁的型钢梁与腹拉杆之间形成三角稳定结构，根据三角形的稳定性原理，这种结构可以有效的加强支撑梁的强度，减小支撑梁在负载时的挠度，同时这种结构提高了整个桁架支撑梁的通透性，可以改善气流旋流的冲击，空间高度大大降低。在位于桁架支撑梁端部的两个腹拉杆在满足强度要求的情况下间距加大，可以减少为检修、安装提供的预留空间，使人员可以顺利通过。最下端型钢梁两端与支座通过活连接相连，同时剩余两根型钢梁通过固定筋板与塔内壁相连，这样既可以避免由于支撑梁的受热膨胀带来的应力问题，又可以减小支撑梁的挠度。各桁架支撑梁通过腹拉杆连接并固定，从而加强水平方向支撑梁的强度，减小支撑梁水平方向的挠度。

本发明的有益效果在于板式塔桁架支撑梁的保证支撑作用，确保水平要求的同时可以大大减小为检修、安装提供的预留空间，降低塔的高度，减轻支撑梁自身的重量，并且这种新型桁架支撑梁可以保证塔内气液的流通面积，增加塔内气液的横向混合，减少气相流动阻力，降低塔内压降。

附图说明

图1:桁架梁结构示意图。

图2:型钢梁与腹拉杆的三角形稳定结构示意图。

图3:桁架梁与塔壁连接结构示意图。

图4：各型钢梁之间连接结构示意图。

其中：1—型钢梁、2—腹拉杆、3—连接板、4—固定筋板、5—支座、6—塔壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本发明作进一步说明:

如图1和图2所示，板式塔桁架支撑梁的三根型钢梁1之间通过腹拉杆2和连接板3连接，其布置方式为腹拉杆2通过连接板3与型钢梁1沿梁的方向依次有序排列为三角型，组合成整体后的最下端型钢梁1的两端连接在支座5上，同时剩余两根型钢梁1通过固定筋板4与塔壁6相连接。

连接板3分别焊接在型钢梁1上，腹拉杆2的两端通过焊接或螺栓连接的形式将型钢梁1和连接板3连接起来，腹拉杆2之间的角度和腹拉杆2与型钢梁1之间的角度大于30度小于120度，优选为60度。多个腹拉杆2将3个型钢梁1及多个连接板3连接成一个整体组成桁架梁。

腹拉杆2也可以直接连接到型钢梁1上。

型钢梁1的两端通过连接板3及本身的开孔通过螺栓连接在固定筋板4上，固定筋板4一端连在连接板3及型钢梁1上，另一端焊接在塔壁6上。如图3所示。

预排布腹拉杆2的数量及分布形式然后通过通用的力学计算校核确定其是否可行。

本发明提出的板式塔桁架支撑梁，已通过实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和设备进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (7)

1.一种板式塔桁架支撑梁，包括型钢梁、腹拉杆、连接板、固定筋板和支座部件，其特征是三根型钢梁之间通过腹拉杆相连接，腹拉杆与连接板相连，连接板分别焊接或者螺栓连接在型钢梁上；腹拉杆通过连接板与型钢梁沿梁的方向依次有序排列为三角型，最下端型钢梁的两端连接在支座上，同时剩余两根型钢梁通过固定筋板与塔壁相连接。

2.如权利要求1所述的支撑梁，其特征是所述的型钢梁是T型钢、角钢、钢板或他们的组合。

3.如权利要求1所述的支撑梁，其特征是所述的腹拉杆是角钢、槽钢或钢板结构，两个腹拉杆之间的角度大于等于30度小于等于120度。

4.如权利要求1所述的支撑梁，其特征是所述两个腹拉杆之间的角度为60度。

5.如权利要求1所述的支撑梁，其特征是所述连接板是槽钢、角钢或者钢板。

6.如权利要求1所述的支撑梁，其特征是所述的固定筋板是槽钢、角钢或者钢板，固定筋板一端采用螺栓形式的活连接连在连接板上，另一段焊接在塔壁上。

7.如权利要求1所述的支撑梁，其特征是所述的连接板是方形或梯形。