鞍式支座

科技工作者之家 2020-11-17

鞍式支座是指塑板与卧式容器局部贴合并呈马鞍形的支承结构。主要由鞍式垫板、腹板、筋板及底板焊接而成。为增加筒体周向刚性及强度,需要时在支座截面或其附近设置环形加强圈。主要载荷有介质压力、重量引起的弯矩以及支座反力,受力最大截面在支座处及两支座中间处。多数采用双鞍座以保证受力均匀。

分类鞍式支座是化工设备用支座的一种,广泛用于卧式容器。由一块鞍形板、两块支撑板、一块底板及一块竖板组成。支撑板焊于鞍形板和底板之间,竖板被焊接在它们的一侧,底板搁在地基上,并用地脚螺栓加以固定。卧式设备一般用两个鞍式支座支承,当设备过长,超过两个支座允许的支承范围的,应增加支座数目。鞍式支座分为轻型(代号A型)和重型(代号B型,按包角、制作方式及附带垫板情况分为五种型号,其代号为BⅠ~BⅤ)两种,每种类型又分为固定式(代号为F)和活动式(代号为S)。固定式与活动式的主要区别在底板的螺栓孔,活动式为长圆孔,其目的是在容器因温差膨胀或收缩时,可以滑动调节两支座间距,而不致使容器受附加应力作用。F型和S型常配对使用。1

结构鞍座是由垫板(又叫加强板)、腹板、肋板和底板构成。垫板的作用是改善先体局部受力情况。 通过垫板,鞍座接受容器载荷。当筒壁较厚即壳体的计算厚度大于3mm,在鞍座支承反力作用下,简趾内的周向应力又不大于许用应力值时,可以不加垫板。这时筒体就直接放置在直立肋板上,肋板的作用是将垫板、腹板和底板连成一体,鞍式支座加大刚性,一道有效地传递压缩力和抵抗外弯矩。 因此,腹板和肋板的厚度与鞍座的高度(即自筒体圆周最低点至基础表面)直接决定着鞍座允许负荷的大小。 鞍座包角和宽度的大小直接影响着支座处筒壁应力值的高低。标准鞍座的包角有120°和150°两种,鞍座宽度则随简体直径的增大而加大。

根据底板上螺栓孔形状的不同,鞍座分成两种型式,一种为固定鞍座,鞍座底板上开圆形螺栓孔, 另一种为活动鞍座,鞍座底板上开长圆形螺栓孔,每台设备一般均用两个鞍座支承,此时应采用这两种型式的鞍座各一个。这是因为设备受热要伸长,如果不让设备有自由仲长的可能性,则在器壁中将产生热应力。 因此在设计受热设备的支座时,总是仅将一个支座做成固定的,而其余做成可活动的。在安装活动鞍座时,每个地脚螺栓都有两个螺母,第一个螺母拧紧后,倒退一圈,然后再用第二个螺母锁紧,侦鞍座能在基础面上自由滑动。活动支座底板下面必须安装基础垫板,基础底板必须保持平整光滑,这样就可以保证设备在温度变化时能够自由伸缩1。

选用步骤鞍式支座的选用步骤如下:

(1)已知设备总重,算出作用在每个鞍座的实际负荷Qi

(2)根据设备的公称直径和支座高度,从JBll67-81中可查出轻型(A型)和重型(B型)二个允许负荷值;

(3)按照允许负荷等于或略大于计算负荷原则选定轻型或重型。 如果计算负荷超过重型鞍座的允许负荷值时,则需加大腹、肋板厚度。2

造型鞍式支座是卧式容器中应用最广泛的一种支座型式,通常由垫板(加强板)、腹板、筋板和底板焊接制成。垫板的作用是改善设备壳体局部受力情况,通过垫板,鞍座承受容器载荷(有时也出于材质的需要和考虑)。在筒壁较厚,在鞍座支承反力作用下,筒壁内周向应力小于许用应力情况下,亦可不加垫板。筋板的作用是将垫板、腹板和底板连成一体,加大刚性,可有效地传递压缩力和抵抗外弯矩作用。腹板、筋板厚度与鞍座高度H(简体圆周最低点至基础表面的距离)直接决定着鞍座允许负荷的大小。鞍座包角和宽度的大小直接影响着支座处筒壁应力值的高低,它们都不宜过小。鞍座的高度由卧式容器所处的位置标高而定,且结合工艺配管及安装、维修等因素综合设计。增大鞍座包角可使设备的应力降低,但会引起鞍座本身的水平推力略有增大,故鞍座包角一般不宜超过150°。鞍座宽度不应小于容器简体壁厚的10倍,应考虑支座反力对于筒壁所产生的周向压缩。当周向应力超过许用值时,应增加宽度,但不宜大于为容器简体内半径。对于混凝土鞍座,其宽度可根据水平推力的大小由计算确定。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学

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