等应力支撑梁.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010710493.3 (22)申请日 2020.07.22 (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街 22号 申请人 中石化广州工程有限公司 中石化炼化工程 （集团） 股份有限公 司 (72)发明人 陈绍庆赵璐胡庆均冯勇 张国信李双权苏月高巧丽 (51)Int.Cl. B01J 8/00(2006.01) (54)发明名称 一种等应力支撑梁 (57)摘要 本发明公开了石油化工技术领域化工容器 中的一种等应力支撑梁， 支撑梁由底。

2、板和立板组 成， 立板安装连接在底板上， 其特征在于： 所述立 板从中间往两端呈阶梯状结构， 立板的阶梯数量 根据立板长度及弯矩大小确定， 通常为28个， 阶梯高度通常为30200mm。 采用本发明一种等 应力支撑梁， 具有以下有益效果： 充分发挥材料 承载能力， 该强处强， 该弱处弱， 既保证了支撑强 度， 又节省了材料； 由于采用等应力原则， 减少了 支撑梁的安装重量， 使得现场安装更加方便。 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 CN 111729618 A 2020.10.02 CN 111729618 A 1.一种等应力支撑梁， 支撑梁由底板和立板组成， 立板安装连接在底板上， 其特。

3、征在 于： 所述立板从中间往两端呈阶梯状结构， 立板的阶梯数量根据立板长度及弯矩大小确定， 阶梯数量为28个， 阶梯高度为30200mm。 2.根据权利要求1所述的等应力支撑梁， 其特征在于： 所述呈阶梯状结构的立板， 其最 大高度H根据容器直径为2001000mm。 3.根据权利要求1所述的等应力支撑梁， 其特征在于： 所述立板厚度 1为20100mm。 4.根据权利要求1所述的等应力支撑梁， 其特征在于： 所述底板厚度2通常为20 100mm。 5.根据权利要求1所述的等应力支撑梁， 其特征在于： 所述底板宽度W通常为 1+(40 80mm)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 11172。

4、9618 A 2 一种等应力支撑梁 技术领域 0001 本发明属于石油化工技术领域， 具体涉及一种化工容器中的支撑梁。 背景技术 0002 化工容器是石油化工装置的重要组成部分， 其中犹以加氢反应器为典型代表， 典 型的加氢反应器结构由封头、 壳体、 催化剂支撑格栅， 填料等组成， 催化剂支撑格栅是反应 器重要的内部构件， 主要承担支撑催化剂床层的作用， 同时保证工艺介质在催化剂上的反 应顺利进行， 催化剂支撑格栅一般由格栅板和支撑梁组成。 0003 支撑梁是催化剂支撑格栅重要部件。 中国专利CN207179171 U和CN204996424 U分 别公布了一种催化剂支撑盘和一种催化剂支撑装置。

5、， 其内均涉及了支撑梁， 结构示意图如 附图1所示， 图2为图1的右视图， 支撑梁由底板1、 立板2两部分组成。 支撑梁的主要作用是承 载上部催化剂或填料重量和工艺介质通过催化剂或填料的压降。 支撑梁的力学模型为简支 梁， 其立板弯矩图如图3所示， 其中部承受的弯矩载荷最大， 往两端依次减小。 0004 为尽量减少支撑梁对工艺介质流动的影响， 降低介质流经支撑格栅的压力降， 支 撑梁底板在满足格栅板安装的条件下， 宽度应设计的足够小。 因此为了保证支撑梁的强度， 一般通过调整立板的结构尺寸来满足， 根据图4可知， 最大弯矩在支撑梁的中部， 因而该截 面就控制了支撑梁的结构尺寸， 尤其是立板的结。

6、构尺寸。 目前的工程上的传统做法是立板 长度、 高度和厚度取满足中心截面最大弯矩条件下的结构尺寸， 这样虽然能够确保支撑强 度， 但是由于支撑梁往两端弯矩逐渐减小， 因此往两端的强度裕量也越来越大， 造成了材料 的浪费。 0005 另一方面， 随着装置规模的大型化， 传统设计的支撑梁也越来越大， 单根梁的重量 可达10吨重， 截面高度尺寸有1000mm多， 厚度也达100mm多， 不但造成支撑梁材料采购， 制造 的困难， 同时给现场安装也增加了许多困难。 发明内容 0006 本发明的目的是提供一种等应力支撑梁， 支撑梁立板根据等应力原则， 弯矩不同 的位置， 立板高度取值不同， 从而可以充分发。

7、挥承载能力， 以解决现有技术中存在的采购、 制造、 安装困难等问题。 0007 为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是： 0008 一种等应力支撑梁， 支撑梁由底板和立板组成， 立板安装连接在底板上， 其特征在 于： 所述立板从中间往两端呈阶梯状结构， 立板的阶梯数量根据立板长度及弯矩大小确定， 通常为28个， 阶梯高度通常为30200mm。 0009 立板从中间往两端呈阶梯状结构， 阶梯的数量可根据立板长度及弯矩大小确定。 立板中间最高处的截面尺寸， 根据最大弯矩计算得出。 往两端， 弯矩降低到一定数值， 设置 为一个台阶， 再根据此台阶处的最大弯矩， 得出相应的立板截面尺寸， 直到最。

8、后一个台阶处 根据弯矩确定截面尺寸。 说明书 1/2 页 3 CN 111729618 A 3 0010 本发明一种等应力支撑梁， 其进一步特征在于： 所述立板与底板之间是焊接连接。 0011 本发明一种等应力支撑梁， 其进一步特征在于： 所述呈阶梯状结构的立板， 其最大 高度H通常为2001000mm。 0012 本发明一种等应力支撑梁， 其进一步特征在于： 所述立板厚度1通常为20 100mm， 底板厚度 2通常为20100mm， 底板宽度W通常为 1+(40100mm)。 0013 采用本发明一种等应力支撑梁， 具有以下有益效果： 0014 1、 充分发挥材料承载能力， 该强处强， 该弱。

9、处弱， 既保证了支撑强度， 又节省了材 料； 0015 2、 由于采用等应力原则， 减少了支撑梁的安装重量， 使得现场安装更加方便。 0016 3、 由于立板尺寸缩小， 其制造、 运输及安装的成本也相应减小。 0017 4、 支撑梁整体体积减少， 不但减少了支撑梁本身的材料浪费， 同时减少了对反应 空间的无效占用， 可以装填更多的催化剂， 提升反应器空间的利用效率。 0018 5、 由于支撑梁在高度方向的减少， 相应的减少了对工艺介质流动的影响， 使得工 艺介质在整个反应器截面上的分配更加均匀， 提升反应效率。 附图说明 0019 图1为现有技术中催化剂支撑梁的结构示意图； 0020 图2为图。

10、1的右视图； 0021 图3为现有技术中催化剂支撑梁的立板弯矩示意图； 0022 图4为本发明一种等应力支撑梁的结构示意图； 0023 图5为图4的右视图； 0024 图6为本发明一种等应力支撑梁的立板弯矩示意图。 0025 其中所示附图标记为： 1底板， 2-立板， 1-立板厚度， 2-底板厚度， W-底板宽度W。 具体实施方式 0026 下面结合附图对发明专利作进一步描述。 0027 本发明的一种具体实施方式如附图4所示， 本发明一种等应力支撑梁， 支撑梁由底 板1和立板2组成， 立板2焊接连接在底板1上， 立板2从中间往两端呈阶梯状结构， 阶梯的数 量可根据弯矩大小， 立板2长度确定。 。

11、立板中间最高处的截面尺寸， 根据最大弯矩计算得出。 往两端， 弯矩降低到一定数值， 设置为一个台阶， 再根据此台阶处的最大弯矩， 得出相应的 立板截面尺寸， 直到最后一个台阶处根据弯矩确定截面尺寸。 呈阶梯状结构的立板， 其最大 高度H通常为500mm。 0028 立板的阶梯数量根据立板长度L及弯矩大小确定， 通常为28个， 本实施例中为3 个， 阶梯高度立板阶梯数量根据容器直径确定， 通常为38个， 阶梯高度H1、 H2、 H3为50mm。 立板厚度 1为60mm， 底板厚度 2为60mm， 底板宽度W为160mm。 0029 以上结合附图对本发明技术方案作详细说明， 附图只是为了说明发明的基本内容 而绘制的， 它不限制本发明的内容和使用形式。 说明书 2/2 页 4 CN 111729618 A 4 图1 图2 图3 说明书附图 1/2 页 5 CN 111729618 A 5 图4 图5 图6 说明书附图 2/2 页 6 CN 111729618 A 6 。