Расчет технологических качеств газгольдеров

Рис. 3. Оборудование мокрого газгольдера.
1 — газгольдер; 2 — гидравлический затвор; 3 — сливной бак; 4 — клапанная коробка; 5 — подъемно-клапанное устройство; 6 — газосбросная труба; 7 — ручной насос; 8 — эжектор; 9 — трубопровод; 10 — вентиль или задвижка; 11 — воздушный кран.
Диаметр подводящих и отводящих газопроводов выбирается таким, чтобы их гидравлическое сопротивление не превышало 30—50 мм вод. ст.
Газопровод вводится в газгольдер через утепленную камеру, в которой сосредоточено все оборудование для обслуживания газгольдера.
Гидравлический затвор предназначен для отключения газгольдера при его ремонте. Он также используется для отвода конденсата. На напорных и сливных водопроводах устанавливают запорную арматуру. В зимнее время производится подогрев воды в газгольдере и в гидравлическом затворе. Узлы управления системой расположены также в камере.
Для сбора конденсата и слива воды из гидравлического затвора установлен специальный бак.
Вода перекачивается поршневым насосом и пароструйным эжектором. Для предохранения газгольдера от его переполнения газом в камере установлены предохранительные клапаны. Выход газа из газгольдера в атмосферу может также осуществляться задвижкой с ручным управлением.

Механический расчет мокрых газгольдеров

Толщину верхних поясов резервуара мокрых газгольдеров объемом 1000 и 3000 м³ принимают равной 5 мм, а для газгольдеров объемом 6000—30 000 м³ принимают равной 6 мм.
Толщину стенки нижних листов определяют по формуле
(2)
где р — избыточное давление газа в газгольдере; h — расстояние от поверхности продукта до точки, отстоящей от нижней образующей пояса на ¹/₃ его высоты; ρ— плотность воды (ρ= 1000 кг/м³); g — ускорение силы тяжести; а — радиус резервуара; R — расчетное сопротивление стали; п — коэффициент перегрузки (принимается п — 1,1); φ — коэффициент сварного шва (при хорошем контроле сварки φ = 1); т — коэффициент условной работы (принимается т = 0,8).
Днище резервуара сооружается из листов толщиной 6 мм для газгольдеров объемом 1000 м³ и толщиной 6 мм в центральной части и 8 мм по окрайкам для газгольдеров объемом 3000 м³ и более.
Колокол газгольдера состоит из несущего каркаса и оболочки. Каркас образуется из стропил, стоек и поясов жесткости стенки. К окрайке кровли приваривается кровельный настил из листовой стали толщиной 2,5—3 мм. Кровельный настил не приваривается к стропилам, а лежит на них свободно. Обшивка стенки колокола выполняется из стальных листов толщиной 3—4 мм. Оболочка стенки приваривается к верхнему и нижнему поясам жесткости.
Радиус сферы купола
(3)
где D_к — диаметр колокола.
Т елескопы мокрого газгольдера состоят из несущего каркаса и обшивки из листовой стали толщиной 3—4 мм. Высота стенки телескопа принимается равной высоте стенки колокола.
Толщина стенки телескопа рассчитывается на избыточное давление газа в газгольдере:
(4)
где а — радиус телескопа.
Если при расчете толщина стенки телескопа получается слишком малой, то конструктивно ее принимают равной 3 мм.
Возникновение ветровой нагрузки и неравномерного распределения снега на кровле колокола приводит к появлению горизонтальных сил, действующих на ролики и вертикальные направляющие.
На крышу колокола действует нагрузка от ветра:
(5)
где k — аэродинамический коэффициент обтекания (для цилиндрических аппаратов k — 0,7); q — давление ветра (принимается равным 40 кгс/см² для всех районов); f_к — проекция площади крыши колокола на вертикальную плоскость.
Сила ветра, действующая на боковую поверхность стенки колокола
(6)
где h₁ — высота стенки колокола, подвергающейся действию ветра.
Так же определяются силы ветра, действующие на подвижные звенья газгольдера.
Расчет конструкции газгольдеров. Тепловой расчет.