钢烟囱计算手册计算手册5.docx

钢烟囱计算手册计算手册5.docx

《钢烟囱计算手册计算手册5.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢烟囱计算手册计算手册5.docx（62页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢烟囱计算手册计算手册5

密级：

入库章

（如果不单独存档，不盖入库章）

计算书

xxxx项目

xxxx装置

66米钢烟囱

文件编号：

xxxx

钢烟囱设计软件QY-Chimney

*********工程建设有限公司

2017年10月

修改

0

1

2

3

4

5

6

7

日期

编制

校核

审核

1、设计资料

1．基本设计资料

烟囱总高度H=66.000m

烟气温度Tgas=80.00℃

烟囱底部高出地面距离:

0mm

夏季极端最高温度Tsum=40.00℃

冬季极端最低温度Twin=-15.00℃

最低日平均温度Twin=-5.00℃

烟囱日照温差△T=15.00℃

基本风压ω0=0.35kN/m2

瞬时极端最大风速:

50.00（m/s）

地面粗糙度:

B类

烟囱筒体几何缺陷折减系数δ=0.50

烟囱安全等级:

二级

抗震设防烈度:

7度（0.10g）

设计地震分组:

第一组

建筑场地土类别:

Ⅱ类

筒壁腐蚀厚度裕度:

2.00mm

衬里起始高度:

0.00m

设置破风圈:

是

2．材料信息

序号

使用部位

材料名称

最高使用温度（℃）

密度

（kg/m3）

导热系数λ

（W/（m·K））

1

隔热层

JM-100

1100

850.00

-----

2

筒壁钢材

Q235（B）

250

7850.00

58.150

给定三个温度点下隔热层的导热系数值

给定温度（℃）

350

450

550

导热系数（W/（m·K））

0.200

0.200

0.240

3．几何尺寸信息

烟囱总分段数:

7

烟囱筒身分段参数表

编号

标高（m）

烟囱筒壁外直径（mm）

分段高度（m）

0

66.00

2000.00

-----

1

60.00

2000.00

6.00

2

50.00

2000.00

10.00

3

40.00

2000.00

10.00

4

30.00

4000.00

10.00

5

20.00

4000.00

10.00

6

10.00

4000.00

10.00

7

0.00

4000.00

10.00

烟囱总截面数:

18

烟囱筒身分节参数表

（1）

截面编号

标高（m）

烟囱筒壁外直径（mm）

分节高度（m）

隔热层厚度（mm）

筒壁厚度（mm）

材料总厚度（mm）

坡度（%）

0

66.00

2000.00

-----

100.00

10.00

110.00

0.000

1

60.00

2000.00

6.000

100.00

10.00

110.00

0.000

2

55.00

2000.00

5.000

100.00

10.00

110.00

0.000

3

50.00

2000.00

5.000

100.00

10.00

110.00

0.000

4

45.00

2000.00

5.000

100.00

10.00

110.00

0.000

5

40.00

2000.00

5.000

100.00

10.00

110.00

0.000

6

35.00

3000.00

5.000

100.00

16.00

116.00

10.000

7

30.00

4000.00

5.000

100.00

16.00

116.00

10.000

8

23.00

4000.00

7.000

100.00

16.00

116.00

0.000

9

21.00

4000.00

2.000

100.00

16.00

116.00

0.000

10

20.00

4000.00

1.000

100.00

16.00

116.00

0.000

11

19.00

4000.00

1.000

100.00

16.00

116.00

0.000

12

17.00

4000.00

2.000

100.00

16.00

116.00

0.000

13

15.00

4000.00

2.000

100.00

16.00

116.00

0.000

14

12.50

4000.00

2.500

100.00

16.00

116.00

0.000

15

10.00

4000.00

2.500

100.00

16.00

116.00

0.000

16

5.00

4000.00

5.000

100.00

16.00

116.00

0.000

17

0.00

4000.00

5.000

100.00

16.00

116.00

0.000

烟囱筒身分节参数表

（2）

截面编号

标高（m）

附加重量（kN）

附加风载（kN）

洞口

数量

洞口

形状

洞口宽度（mm）

洞口高度（mm）

洞口直径（mm）

0

66.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

1

60.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

2

55.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

3

50.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

4

45.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

5

40.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

6

35.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

7

30.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

8

23.00

0.00

0.00

1

圆形

-----

-----

1000

9

21.00

0.00

0.00

1

圆形

-----

-----

1000

10

20.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

11

19.00

0.00

0.00

1

圆形

-----

-----

1000

12

17.00

0.00

0.00

1

圆形

-----

-----

1000

13

15.00

0.00

0.00

1

圆形

-----

-----

1000

14

12.50

0.00

0.00

1

圆形

-----

-----

2000

15

10.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

16

5.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

17

0.00

0.00

0.00

0

-----

-----

-----

-----

钢平台参数表

平台

编号

标高（m）

平台宽度（mm）

角度（°）

活荷载

自重

均布（kN/m2）

总计（kN）

均布（kN/m2）

总计（kN）

1

13.00

1000.00

60.00

2.00

5.24

1.00

2.62

2

15.00

1000.00

60.00

2.00

5.24

1.00

2.62

3

17.00

1000.00

60.00

2.00

5.24

1.00

2.62

4

19.00

1000.00

60.00

2.00

5.24

1.00

2.62

5

21.00

1000.00

60.00

2.00

5.24

1.00

2.62

6

23.00

1000.00

60.00

2.00

5.24

1.00

2.62

7

46.00

1000.00

360.00

3.50

32.99

1.00

9.42

平台荷载折减系数:

1.00

是否设置爬梯:

是

爬梯自重（沿高度）:

5.00（kN/m）

4．烟囱底座设计参数

烟囱底板材料:

Q235（B）

烟囱底板内径D1:

3500.00mm

烟囱底板外径D2:

8000.00mm

偏心弯矩Me:

0.00kN.m

地脚螺栓材料:

Q235（B）

地脚螺栓数量n:

6

地脚螺栓腐蚀裕量c2:

4.0mm

地脚螺栓中心线直径D3:

7500mm

筋板材料:

Q235（B）

筋板高度hj:

600.00mm

盖板材料:

Q235（B）

盖板类型:

环形盖板

是否有垫板:

是

垫板厚度td:

20mm

垫板宽度L4:

500mm

2、计算依据

《烟囱设计规范》GB50051-2013（以下简称“烟规”）

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（以下简称“荷载规范”）

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（以下简称“抗震规范”）

《钢结构设计规范》GB50017-2003（以下简称“钢结构规范”）

《烟囱设计手册》（中国计划出版社,2014年5月第1版,以下简称“烟囱手册”）

《塔式容器》NB/T47041-2014

《碳素结构钢》GB/T700-2006

《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008

《钢结构设计手册》（第三版）中国建筑工业出版社

《钢结构连接节点设计手册》（第二版）中国建筑工业出版社

3、筒体自重计算

如果存在洞口的话则扣除洞口部位的重量。

每节根部自重包括其上面所有分节的自重加上附加重量,每节重量等于本节所有自重加上附加重量。

主要应用如下公式:

筒身自重表格

（1）

截面编号

标高（m）

Vi（m3）

重量（kN）

隔热层

筒壁

隔热层

筒壁

0

66.00

0.000

0.000

0.000

0.00

1

60.00

3.544

0.375

29.519

28.86

2

55.00

2.953

0.313

24.599

24.05

3

50.00

2.953

0.313

24.599

24.05

4

45.00

2.953

0.313

24.599

24.05

5

40.00

2.953

0.313

24.599

24.05

6

35.00

3.738

0.627

31.139

48.27

7

30.00

5.317

0.880

44.289

67.70

8

23.00

8.428

1.389

70.202

106.87

9

21.00

2.352

0.388

19.590

29.84

10

20.00

1.215

0.200

10.122

15.41

11

19.00

1.137

0.188

9.468

14.44

12

17.00

2.352

0.388

19.590

29.84

13

15.00

2.352

0.388

19.590

29.84

14

12.50

2.724

0.450

22.689

34.65

15

10.00

3.038

0.501

25.306

38.51

16

5.00

6.076

1.001

50.612

77.03

17

0.00

6.076

1.001

50.612

77.03

合计

--

60.159

9.027

501.127

694.49

筒身自重表格

（2）

截面编号

标高（m）

附加重量（kN）

保温钉重（kN）

加强筋重（kN）

破风圈重（kN）

爬梯自重（kN）

平台自重（kN）

本节总重量（kN）

每节根部重量（kN）

0

66.00

0.00

--

--

--

--

--

0.00

0.00

1

60.00

0.00

0.63

2.20

4.00

30.00

0.00

95

95

2

55.00

0.00

0.53

1.83

3.34

25.00

0.00

79

175

3

50.00

0.00

0.53

1.83

3.34

25.00

0.00

79

254

4

45.00

0.00

0.53

1.83

3.34

25.00

9.42

89

343

5

40.00

0.00

0.53

1.83

0.67

25.00

0.00

77

419

6

35.00

0.00

0.66

2.30

0.00

25.12

0.00

107

527

7

30.00

0.00

0.93

3.23

0.00

25.12

0.00

141

668

8

23.00

0.00

1.46

5.10

0.00

35.00

0.00

219

887

9

21.00

0.00

0.41

1.42

0.00

10.00

2.62

64

951

10

20.00

0.00

0.21

0.74

0.00

5.00

2.62

34

985

11

19.00

0.00

0.20

0.69

0.00

5.00

0.00

30

1015

12

17.00

0.00

0.41

1.42

0.00

10.00

2.62

64

1078

13

15.00

0.00

0.41

1.42

0.00

10.00

2.62

64

1142

14

12.50

0.00

0.47

1.65

0.00

12.50

5.24

77

1219

15

10.00

0.00

0.53

1.84

0.00

12.50

0.00

79

1298

16

5.00

0.00

1.05

3.68

0.00

25.00

0.00

157

1456

17

0.00

0.00

1.05

3.68

0.00

25.00

0.00

157

1613

合计

--

0.00

10.52

36.72

14.68

330.25

25.13

1613

1613

筒身总重量G=∑（每节重量）=1612.91kN

烟囱底板及隔热层的重量=266.53kN（极限状态法）

烟囱底板及隔热层的重量=304.05kN（容许应力法）

4、筒体截面参数

在钢烟囱设计计算时，考虑留有腐蚀厚度裕度2.00mm。

腐蚀厚度裕度计入钢筒自重，但不计入计算截面的有效面积。

下表壁厚已经包括了腐蚀厚度裕度。

截面

编号

标高

（m）

壁厚

（mm）

不扣除洞口部分

扣除洞口部分

A1（m2）

A2（m2）

I（m4）

W（m3）

An（m2）

In（m4）

Wn（m3）

0

66.00

10.00

0.0625

0.0500

0.0247

0.0247

0.0500

0.0247

0.0247

1

60.00

10.00

0.0625

0.0500

0.0247

0.0247

0.0500

0.0247

0.0247

2

55.00

10.00

0.0625

0.0500

0.0247

0.0247

0.0500

0.0247

0.0247

3

50.00

10.00

0.0625

0.0500

0.0247

0.0247

0.0500

0.0247

0.0247

4

45.00

10.00

0.0625

0.0500

0.0247

0.0247

0.0500

0.0247

0.0247

5

40.00

10.00

0.0625

0.0500

0.0247

0.0247

0.0500

0.0247

0.0247

6

35.00

16.00

0.1500

0.1312

0.1458

0.0973

0.1312

0.1458

0.0973

7

30.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1751

0.3471

0.1737

8

23.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1609

0.2872

0.1363

9

21.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1609

0.2872

0.1363

10

20.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1751

0.3471

0.1737

11

19.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1609

0.2872

0.1363

12

17.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1609

0.2872

0.1363

13

15.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1609

0.2872

0.1363

14

12.50

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1457

0.2192

0.1039

15

10.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1751

0.3471

0.1737

16

5.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1751

0.3471

0.1737

17

0.00

16.00

0.2003

0.1751

0.3471

0.1737

0.1751

0.3471

0.1737

注：

（1）“筒壁面积A1”为筒壁实际毛截面面积。

（2）A2、I、W、An、In、Wn均为扣除腐蚀裕度后的结果。

5、筒体温度计算

5.1假定初始温度

温度计算采用如下计算方法,首先根据经验公式假设各材料的温度T:

筒身各层厚度分别为t1、t2

总厚度t=t1+t2

计算点坐标为x,所以可得:

0点:

x=t

1点:

x=t2

2点:

x=0

则可按下式计算各点的初步温度

5.2各点温度计算

当验算截面位于衬里起始高度以下时,验算夏季温度时,取烟气温度为夏季极端最高温度+10℃；验算冬季温度时,取烟气温度为10℃

式中:

Tcj-----计算点受热温度（℃）

Tg-----烟气温度（℃）

Ta------空气温度（℃）

Rtot-----隔热层、筒壁等总热阻（m2•K/W）

Ri------第i层热阻（m2•K/W）

Rin------隔热层内表面的热阻（m2•K/W）

计算内衬、隔热层和筒壁等各点受热温度时,内衬、隔热层和筒壁等的总热阻按下式计算:

式中:

d0-----隔热层内直径（m）

d1-----筒壁内直径（m）

d2-----筒壁外直径（m）

5.3夏、冬季计算温度汇总表（当温度大于80℃时即表示为温度结果不满足，但仍可继续计算）

标高（m）

T0（℃）

T1（℃）

T2（℃）

验算

结果

66.00

--

--

--

--

60.00

78.05

47.63

44.76

满足

55.00

78.05

47.63

44.76

满足

50.00

78.05

47.63

44.76

满足

45.00

78.05

47.63

44.76

满足

40.00

78.05

47.63

44.76

满足

35.00

78.17

49.10

44.63

满足

30.00

78.20

49.18

44.68

满足

23.00

78.20

49.18

44.68

满足

21.00

78.20

49.18

44.68

满足

20.00

78.20

49.18

44.68

满足

19.00

78.20

49.18

44.68

满足

17.00

78.20

49.18

44.68

满足

15.00

78.20

49.18

44.68

满足

12.50

78.20

49.18

44.68

满足

10.00

78.20

49.18

44.68

满足

5.00

78.20

49.18

44.68

满足

0.00

78.20

49.18

44.68

满足

冬季计算温度汇总表

标高（m）

T0（℃）

T1（℃）

T2（℃）

66.00

--

--

--

60.00

75.10

-1.51

-8.74

55.00

75.10

-1.51

-8.74

50.00

75.10

-1.51

-8.74

45.00

75.10

-1.51

-8.74

40.00

75.10

-1.51

-8.74

35.00

75.41

2.31

-8.93

30.00

75.46

2.47

-8.86

23.00

75.46

2.47

-8.86

21.00

75.46

2.47

-8.86

20.00

75.46

2.47

-8.86

19.00

75.46

2.47

-8.86

17.00

75.46

2.47

-8.86

15.00

75.46

2.47

-8.86

12.50

75.46

2.47

-8.86

10.00

75.46

2.47

-8.86

5.00

75.46

2.47

-8.86

0.00

75.46

2.47

-8.86

4．材料力学参数

其中βd

夏季温度作用下材料设计值

标高（m）

γs

ft

fyt

βd

Et（×105）

66.00

--