石家庄金石化肥厂汽包吊装方案修改.docx

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石家庄金石化肥厂汽包吊装方案修改

石家庄金石化肥厂260t/h锅炉

汽包吊装方案

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目录

1概述3

2吊装方法3

3汽包吊装机具4

4有关计算4

4.1汽包倾斜角度计算4

4.2钢架余量计算5

4.3滑轮组的受力计算5

4.4临时梁的强度计算6

4.5卷扬机最大牵引力计算7

4.6汽包（定滑轮）绑绳计算8

4.7导向滑轮固定钢丝绳9

4.8卷扬机固定9

4.9滑轮组操作高度计算9

5安全注意事项10

石家庄金石化肥厂

260t/h锅炉汽包吊装方案

1概述

石家庄260t/h高温高压循环流化床锅炉，锅炉钢架为焊接钢架，共有16根立柱。

锅炉汽包是锅炉安装中单件重量最大的部件，汽包为悬吊式（吊包），汽包内径φ1600mm、壁厚100mm，汽包总长度为15870mm，汽包筒体重量65925.00Kg、内部装置重量5851.00Kg，链片组1004.80Kg，吊装总重量72780.80Kg，筒体材质为19Mn6，吊杆材质为30CrMoA。

汽包吊挂在炉顶的汽包悬挂梁上，汽包就位后中心标高为43.5m。

汽包悬吊梁上平的标高为47.80m。

2吊装方法

汽包的吊装采用卷扬机滑轮组系统进行吊装。

由于汽包的长度大于锅炉钢架尺寸，在吊装过程中汽包要倾斜55.98°,才能在吊装过程中顺利通过钢架。

用2台10吨（看卷扬机的容绳量，如果容绳量不够，选用四台10吨卷扬机，滑轮组采用双抽头）牵引HQD8—100滑轮组，经过两次改向后进入卷扬机完成汽包的吊装。

汽包吊装各捆绑点钢丝绳的选用及安全系数

序号

部位

钢丝绳（㎜）

安全系数

捆绑方法

1

跑绳

6×37＋1—1700φ26

5.33

/

2

汽包

6×37＋1—1700φ43

12.83

1根5圈

3

定滑轮

6×37＋1—1700φ43

12.83

1根5圈

4

卷扬机

6×37＋1—1700φ24

26.87

1根3圈

5

导向滑轮

6×37＋1—1700φ24

13.44

1根3圈

3汽包吊装机具

汽包吊装使用机具一览表

序号

名称

规格

单位

数量

用途

1

卷扬机

10吨

台

2（4）

吊装牵引

2

滑轮组

HQD8-100

副

2

吊装滑轮

3

改向滑轮

16吨

个

6

牵引绳改向

4

临时梁

63a工字钢

米

15/三根

栓挂滑轮组

5

钢丝绳

6×37＋1-1700φ26

米

2000

跑绳

6

钢丝绳

6×37＋1-1700φ24

米

50

卷扬机固定

7

钢丝绳

6×37＋1-1700φ24

米

27

改向滑轮固定

8

钢丝绳

6×37＋1-1700φ43

米

80

定滑轮、汽包捆绑

9

钢丝绳夹

24

个

50

固定钢丝绳头

10

钢丝绳夹

26

个

24

固定钢丝绳头

11

钢丝绳夹

32.5

个

24

固定钢丝绳头

注：

如果卷扬机的容绳量不够，选用4台卷扬机。

4有关计算

4.1汽包倾斜角度计算

已知道钢架立柱L与R中心距为12000mm－360mm＝11640mm，汽包长15870mm，两吊点距离汽包中心的距离为2680mm，假设汽包倾斜角度为α，

15870mm/2－2680mm＝5255mm

11640mm/2－2680mm＝3140mm

设汽包高的一端距离钢架的净距离为200mm，

5255×cosα＋200＝3140

α＝55.98°

4.2钢架余量计算

汽包在水平方向上的投影长度：

15870mm×cos55.98°＝8878.98mm

钢架总余量△＝11640mm－8878.98mm＝2761.02mm

已知道钢架一侧余量为200mm，则另一侧余量为：

2761.02mm－200mm＝2561.11mm

由计算可以看出，按设计的倾斜角度，汽包可以顺利通过钢架。

4.3滑轮组的受力计算

4.3.1水平状态下滑轮组的受力

在汽包处于水平状态，两套滑轮组的受力相同，

计算荷载：

G=k1×k2×q

式中：

k1——动载系数，取为1.1

K2——不平衡系数，取为1.2

q——吊装重量，q＝72780.80kg

G=1.1×1.2×72780.80kg＝96070.66kg

在汽包处于水平状态时，两套滑轮组的受力均为48035.33kg。

4.3.2倾斜状态下滑轮组的受力

⑴在倾斜吊装状态，汽包的受力见汽包吊装受力分析图，

L1＝（3680+2680）×cos55.98°

＝3558.31mm

L2＝（2680－r×tg55.98°）cos55.98°

＝（2680－900×tg55.98°）cos55.98°

＝753.45mm

上式中：

r—汽包半径，r＝900mm，

由于F2×L1＝G×L2

F2＝G×L2/L1＝96070.66×753.45/3558.31＝20342.36kg

F1＝G－F2

F1＝96070.66－20342.36＝75728.3kg

在倾斜状态汽包两吊点的受力相差

75728.3Kg－20342.36kg＝55385.94kg

4.4临时梁的强度计算

临时梁选用63a工字钢，长度为15m，取其一半进行计算。

选HQD8－100滑轮组为本次汽包吊装的滑轮组，滑轮组单重653.5kg，滑轮直径315mm。

钢丝绳长度计算：

L=n（h＋3d）＋I＋10

式中：

L——滑轮组钢丝绳的最小长度，m；

n——滑轮组的工作绳数：

h——定动滑轮组最大距离，m；

d——滑轮直径，m；

I——定滑轮距卷扬机的距离，m；

10——安全余量。

已知：

n=16；h=43.5－0.9=42.6m；d=0.315m；I=47.8+40=87.8m

L=16×（42.6＋3×0.315）＋87.8＋10=794.52m

选6×37＋1－1700，φ26mm钢丝绳，每百米重235.9kg

钢丝绳自重Gline=794.52m×235.9kg/100m=1874.27kg

则临时梁所受的最大动载荷为Qmv：

Qmv=F1+2×Ghl+Gline

Qmv=75728.3+653.5×2+1874.2=78909.5kg

根据力矩平衡原理

4385×RB=2680×Qmv

经计算:

RA=30682.03kg，RB=48227.47kg

临时梁所受的最大弯矩Mmax

Mmax=RA×268=8222784.04kg·cm

最大剪力Q

Q=48227.47kg

已知2×63a工字钢的Wx=2×2981.47cm3A=2×154.9cm2

σmax=M/Wx=1378.98kg/cm2=135.14MPa

τmax=Q/A=156.49kg/cm2=15.34MPa

对于Q235-Aσ=[170]Mpaτ=[100]Mpa

由以上计算可以看出，选用2×63a工字钢做临时吊梁，其强度可以满足吊装要求。

4.5卷扬机最大牵引力计算

100吨滑轮组由两台10吨卷扬扬机牵引，经过两次导向进入卷扬机滚筒。

已知：

Ghl=653.5kg，F1=75728.3kg

Q=（F1＋Ghl）=75728.3＋653.5=76381.80kg

滑轮组绳头由定滑轮引出,卷扬机的牵引力由以下公式可以算出：

S=QEn（E－1）/（En－1）

式中:

S——出绳端拉力，kg；

Q——计算载荷，kg；

n——工作绳数；n＝16；

E——阻力系数，（青铜衬套E=1.04）；

S=76381.80×1.0416×（1.04－1）/（1.0416－1）=6555.09kg

显然10吨卷扬机可以满足使用要求.

卷扬机跑绳选6×37＋1—1700,φ26mm钢丝绳，其破断拉力为349.7KN，因此，卷扬机跑绳的最小安全系数：

K=349.7×100/6555.09=5.33

可以安全使用。

4.6汽包（定滑轮）绑绳计算

定滑轮用6×37＋1—1700,φ43mm钢丝绳1根5圈固定在临时梁上，钢丝绳的最大破断拉力971.7kN,滑轮组受的最大拉力为

F1=75728.30kg

安全系数K=971.7×100×10/75728.30=12.83

若用φ39mm钢丝绳1根6圈固定滑轮组，

则安全系数为K=786.8×100×12/75728.30=12.47

由计算结果可以看出用上述钢丝绳捆绑汽包（定滑轮）满足要求。

4.7导向滑轮固定钢丝绳

导向滑轮用6×37＋1—1700φ32.5mm钢丝绳1根2圈固定，跑绳的最大拉力为6555.09kg，钢丝绳的最大破断拉力546.5KN,安全系数K：

K=546.5×100×4/（6555.09×2）=16.67

若用φ24mm钢丝绳1根3圈固定滑轮组，则安全系数为K

K=293.6×100×6/（2×6555.09）=13.44

满足要求。

4.8卷扬机固定

卷扬机的固定用6×37＋1—1700，φ26mm钢丝绳1根3圈固定，全系数K：

K=349.7×100×6/6555.09=32.01

用6×37＋1—1700φ24mm钢丝绳1根3圈固定，全系数K：

K=293.6×100×6/6555.09=26.87

可以安全使用。

4.9滑轮组操作高度计算

已经知道在汽包就位时，汽包上平的标高为（43.5＋0.9）=44.4m，临时梁下平的标高为即定滑轮标高为47.8m，在汽包就位状态，滑轮组长度L=47.8－44.4=3.4m，考虑到在汽包吊装时,定滑轮和汽包捆绑索的伸长（每头伸长考虑200mm），滑轮组在汽包就位状态的最小长度为L－0.4m=3.4－0.4=3.0m，

查有关资料：

100滑轮组在拉紧状态

下的最小长度为2.9m，因此此时还有500mm~800mm的安全距离，空间高度满足要求，

即临时吊装梁的高度可以满足吊装要求。

5安全注意事项

5.1卷扬机应安装在平坦、开阔、前方无障碍物的地方，操作人员能直视设备吊装过程，同时又能接受信号。

5.2第一个导向滑轮距离卷筒轴线的距离应大于卷筒长度的25倍，已保证绕上卷筒的钢丝绳按顺序排列。

5.3卷扬机的固定应牢靠，严防倾翻和移动。

5.4用调整导向滑车的方法，使牵引钢丝绳从卷筒底面水平地绕入卷筒。

5.5在汽包吊装前应仔细检查卷扬机的机械装置和电器系统。

机械装置应润滑充分、动作灵活、声音正常，特别是制动器应松紧适度、制动可靠。

电器系统应绝缘良好、控制开关操作灵活、切换正确无误。

5.6在汽包吊装时应着重检查卷扬机的受力和稳固状态、牵引绳拉力值、电动机的电流等。

还应检查钢丝绳在卷筒上固定是否牢靠，初始绕绳数是否多于3圈。

5.7吊装所使用的机、索具在使用前必须认真检查，确保其性能、状态完好。

新购置的必须有出场合格证等质量证明文件。