Seismilise disaini imperatiiv
Hüdrometallurgiatehas seismiliselt aktiivses piirkonnas-Seismiline tsoon 4 UBC või ASCE 7 kohta-paigaldab PTFE-soojusvahetid imbumismahutitesse. Soojusvahetid peavad jääma konstruktsiooniliselt puutumatuks kavandatud maavärina ajal ja pärast seda. Tugiraami rike, mille tõttu kukub auruga kuumutatud spiraal söövitava lahuse paaki, kui tehas reageerib maavärinakahjustustele, tekitab komplitseerimisohu.
Standardsed PTFE-soojusvaheti tugiraamid on mõeldud staatilise koormuse -omakaalu-, soojuspaisumise ja normaalsete segamisjõudude jaoks. Seismiline disain lisab dünaamilisi horisontaalseid ja vertikaalseid koormusi, mis võivad ületada staatilisi koormusi 3-5 korda. Tugiraam peab nendele koormustele vastu pidama, säilitades samal ajal piisava paindlikkuse, et kohaneda PTFE-torude suure soojuspaisumisega ilma neid liigselt piiramata.
Tugiraami seismilise konstruktsiooni puhul kehtivad samad põhimõtted, mis seismiliste rakenduste mitte-konstruktsioonikomponentide puhul: raam peab kandma inertsiaalseid koormusi soojusvaheti massist hoone konstruktsioonile kindlaksmääratud koormustee kaudu ja seda ilma rabeda rikke või soojusvaheti rõhupiiri kadumiseta.
Seismilise koormuse arvutamine
Soojusvaheti seismiline arvutusjõud arvutatakse vastavalt kehtivale ehitusnormile (ASCE 7, Eurocode 8 või samaväärne). Horisontaalne seismiline jõud Fp on:
Fp=(0,4 × ap × SDS × Wp) / (Rp / Ip)
Kui ap on komponendi võimendustegur (tavaliselt jäikade komponentide puhul 2,5), siis SDS on kavandatud spektraalkiirendus lühikestel perioodidel, Wp on komponendi töökaal, Rp on komponendi vastuse muutmistegur ja Ip on olulisuse tegur.
50 kg kaaluva PTFE-soojusvaheti (töötab koos sisalduva auru ja kondensaadiga) kõrge-seismilises tsoonis SDS-iga=1.5g, ap=2.5, Rp=2.5, Ip=1.5 on arvutuslik seismiline jõud ligikaudu 1,5 × Wp=75. Seda jõudu rakendatakse soojusvaheti massikeskmes, tekitades tugiühendustes ümberminekumomendid ja nihkejõud.
| Seismilise disaini parameeter | Väärtus disaininäide | Allikas/arvutus |
|---|---|---|
| Komponendi töömass (Wp) | 50 kg (490 N) | Soojusvaheti + veega{1}}täidetud torud |
| Lühiajalise-perioodi spektraalkiirendus (SDS) | 1.5g | Saidi-spetsiifiline seismiliste ohtude analüüs |
| Komponendi võimendustegur (ap) | 2.5 | ASCE 7 tabel 13.6-1 (jäik komponent) |
| Komponendi vastuse muutmistegur (Rp) | 2.5 | ASCE 7 tabel 13.6-1 (keevitatud terasraam) |
| Tähtsuse tegur (Ip) | 1.5 | Oluline rajatis (sisaldab ohtlikke kemikaale) |
| Projekteeritud horisontaalne seismiline jõud (Fp) | 735 N (75 kg ekvivalent) | Fp valem vastavalt ASCE 7 jaotisele 13.3 |
| Kujundage vertikaalset seismilist jõudu | ±0,2 × SDS × Wp=±147 N | ASCE 7 punkt 13.3 |
| Tugiraami kinnituspunktide arv | 4 (minimaalne) | Jaotab seismilise koormuse paagi struktuurile |
| Ankru tüüp | Läbi{0}}poltidega lukustusmutritega; laiendusankrud puuduvad | Paisuankrud ei ole tsüklilise seismilise koormuse korral töökindlad |
| Ankru materjal | Roostevaba teras 316 PTFE isolatsioonihülssidega | Korrosioonikindlus; galvaaniline isolatsioon PTFE raamist |
Paindlikkuse{0}}seismilise tugevuse tasakaal
PTFE torud paisuvad ligikaudu 12-15 mm pikkuse meetri kohta, kui neid kuumutatakse ümbritseva keskkonna temperatuurist 140 kraadini. Tugiraam peab võimaldama seda pikisuunas vabalt laieneda, et vältida toru paindumist. Selleks on vaja libisevaid ühendusi või painduvaid elemente raamis, mis mahutavad termilise liikumise.
Seismiline disain eelistab tavaliselt jäikaid ühendusi, mis kannavad otse koormusi. Jäik ühendus, mis takistab soojuspaisumist, lahendab seismilise koormuse tee, kuid tekitab termilise stressi probleemi. Soojuspaisumist võimaldav liugühendus jätab soojusvaheti seismilise koormuse korral piiramatuks.
Lahendus on mitmes suunas liikuv{0}turvasüsteem. Tugiraam on ankurdatud ühest otsast (fikseeritud punktist) jäikade ühendustega, mis kannavad seismilisi koormusi igas suunas. Vastasots (libisev punkt) kasutab piluühendusi, mis võimaldavad pikisuunalist soojuspaisumist, pakkudes samas seismilise koormuse põiki ja vertikaalset piiramist. Liugühendus sisaldab väikese -hõõrdumisega PTFE laagripadja, mis võimaldab sujuvat termilist liikumist, samal ajal kui piludega poldi augud seismilise nihke ajal haarduvad, pakkudes külgsuunalist tõket pärast väikese esialgse pilu tekkimist.
Ankru kinnitus tankistruktuuris
Tugiraami ankrud peavad kandma seismilisi koormusi paagi konstruktsiooni ilma paagi materjali välja tõmbamata või purustamata. Teraspaakide puhul jaotavad-poltühendused tugiplaatidega ankrukoormuse suuremale alale. Betoonmahutite puhul kasutatakse -paigal-valatud ankrupolte või post-paigaldatud epoksiidankruid (kvalifitseeritud seismiliseks hoolduseks ACI 355.2 järgi).
Ankru konstruktsioon sisaldab 4-kordset ohutustegurit lõpliku väljatõmbevõime osas, et võtta arvesse ankru võimsuse tsüklilist vähenemist korduva seismilise koormuse korral. Ankurdusserva kaugus ja vahemaa vastavad koodi miinimumnõuetele, et vältida betooni purunemist.
Kokkuvõte
PTFE-soojusvaheti tugiraamid seismilistes tsoonides on mõeldud horisontaalsetele seismilistele jõududele, mis on 3-5 korda suuremad kui staatiline omakaal-, kasutades mitmesuunalist tõkestussüsteemi, mille ühes otsas on jäik koormustee ja teises otsas soojuspaisumist võimaldav liugühendus. Ankurdamisel mahuti konstruktsiooni kasutatakse -poltidega või seismiliselt kvalifitseeritud järelpaigaldatud ühendusi, mille ohutustegur on 4.
Seismiline konstruktsioon tagab, et soojusvaheti jääb struktuurselt puutumatuks ja aururõhu piir püsib kavandatud{0}}põhilise maavärina ajal ja pärast seda, vältides niigi kriitilise sündmuse ajal ohtlike materjalide eraldumist.
Seismilise PTFE soojusvaheti tugiraami projekteerimise tehniline tugi on saadaval, kui esitate saidi{0}}spetsiifilised seismilised parameetrid, paagi konstruktsiooni üksikasjad, soojusvaheti mõõtmed ja kaal ning kohaldatav ehituskoodi.
