圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法技术

本发明专利技术涉及一种圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法，以侧板内径为变量得到柜体建设主要成本表达式，求出柜体建设主要成本最小时的侧板内径，从而得到各柜体参数的具体值。该方法在已确定柜体容积的基础上，明确了以柜体建设主要成本最低为目标来确定圆形稀油密封煤气柜的柜体参数，在保证煤气柜全部功能和质量的前提下，节省了成本，可以广泛应用在圆形稀油密封煤气柜工程中。

【技术实现步骤摘要】
圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法
本专利技术属于煤气柜领域，具体涉及一种圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法。
技术介绍
煤气柜广泛运用于工业及民用煤气的储存，目前我国主流的煤气柜有多边形稀油密封干式煤气柜、圆形稀油密封干式煤气柜和橡胶膜密封干式煤气柜，较少使用的还有圆形干油密封干式煤气柜和湿式煤气柜。橡胶膜密封干式煤气柜还可以细分为双段式和双段式，由于圆形稀油密封煤气柜具有建设费用较低、制造安装方便、操作维护简单、工艺成熟、运行成本低以及适用于多种煤气介质的特点，在我国的冶金、化工、城市燃气等行业得到了愈来愈多的应用。圆形稀油密封煤气柜，尤其是大容积的圆形稀油密封煤气柜在我国可供参考的建设案例还不多，在出现新建工程的时候，柜体参数如何确定这个议题往往会让煤气柜设计方很为难，因为在实际工程的建设之初，单段柜的使用单位往往只指定煤气柜的容积，或者给出工厂煤气发生和使用的工况以及场地条件以确定煤气柜容积，而不会指定煤气柜的具体参数，这样就导致煤气柜的设计方往往面对许多种柜体参数方案，没有一个统一的标准可言，容易引起较大的争议，绝大多数工程公司会简单的按照经验或固定的高径比选定一个柜体方案，但是这种方案是否真的最优，优在何处，也是众说纷纭，争议多多。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法，该方法在已确定柜体容积的基础上，明确了以柜体建设主要成本最低为目标来确定圆形稀油密封煤气柜的柜体参数，在保证煤气柜全部功能和质量的前提下，节省了成本，可以广泛应用在圆形稀油密封煤气柜工程中。本专利技术所采用的技术方案是：一种圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法，包括步骤：1)设侧板内径为未知数x，根据已知的柜体容积和柜体参数之间的固有规律，将其它柜体参数用含x的代数式表示；2)根据各柜体参数代数式和单位体积的钢结构重量，将密封装置长度、油沟内密封油重量、主要钢结构重量用含x的代数式表示；3)分别将密封装置长度乘以单位长度密封装置制安价格、油沟内密封油重量乘以密封油价格、主要钢结构重量乘以单位重量钢结构制安价格，三者相加得到含x的柜体建设主要成本表达式；4)求出柜体建设主要成本最小时的x值；5)带入求得的x值得到各柜体参数的具体值，得到柜体参数方案。进一步地，得到柜体参数方案后，需要判断各柜体参数是否符合限制条件，不符合限制条件时，需要在符合限制条件的前提下使柜体建设主要成本最小。进一步地，得到柜体参数方案后，对各柜体参数进行圆整。进一步地，其它柜体参数包括侧板全高H、活塞支架高度h、活塞行程Hx。进一步地，主要钢结构为侧板、柜底板、活塞板和柜顶板。本专利技术的有益效果是：对于圆形稀油密封煤气柜来说，柜体建设成本包括柜体结构成本和柜体设备成本，柜体结构成本主要是主要钢结构的制安成本，柜体设备成本主要是密封装置和油沟内密封油的价格，这两部分的成本占据了柜体建设成本的大部分，而单位长度的密封装置制安价格、密封油价格和单位重量的钢结构制安价格是相对固定的，知道密封装置长度、油沟内密封油重量、主要钢结构重量即可得到柜体建设主要成本，而密封装置长度、油沟内密封油重量、主要钢结构重量可以简单直观的通过柜体参数表达出来，也就是说，柜体建设主要成本随着柜体参数的变化而变化，那么必然存在这一个使得柜体建设主要成本最低的柜体参数，本专利技术以柜体建设主要成本最低作为目标，就可以找到最为优化的柜体参数方案。本专利技术在已确定柜体容积的基础上，明确了以柜体建设主要成本最低为目标来确定圆形稀油密封煤气柜的柜体参数，在保证煤气柜全部功能和质量的前提下，节省了成本，可以广泛应用在圆形稀油密封煤气柜工程中。附图说明图1是圆形稀油密封煤气柜的总装图。图中：1-柜底板；2-煤气进出口管；3-侧板；4-回廊；5-柜顶板；6-通风气楼；7-活塞板；8-活塞支架；9-密封装置；10-活塞油沟井；11-底部油沟。具体实施方式对于圆形稀油密封煤气柜来说，柜体建设成本包括柜体结构成本和柜体设备成本，柜体结构成本主要是主要钢结构的制安成本，柜体设备成本主要是密封装置9和油沟内密封油的价格，这两部分的成本占据了柜体建设成本的大部分，而单位长度的密封装置9制安价格、密封油价格和单位重量的钢结构制安价格是相对固定的，知道密封装置9长度、油沟内密封油重量、主要钢结构重量即可得到柜体建设主要成本，而密封装置9长度、油沟内密封油重量、主要钢结构重量可以简单直观的通过柜体参数表达出来，也就是说，柜体建设主要成本随着柜体参数的变化而变化，那么必然存在这一个使得柜体建设主要成本最低的柜体参数，本专利技术以柜体建设主要成本最低作为目标，就可以找到最为优化的柜体参数方案。下面结合常见的10万立方米的圆形稀油密封煤气柜，具体比较一下传统的柜体参数确定方法和本专利技术提供的柜体参数确定方法——已知待建的圆形稀油密封煤气柜的柜体容积V为100000m3，需要确定柜体参数，其中：1)H-侧板3全高，m2)D-侧板3内径，m3)h-活塞支架8高度，m4)Hx-活塞行程，m5)J1-钢材制安价格，暂取10000元/吨6)J2-密封装置9制安价格，暂取10000元/平米7)J3-密封油价格，暂取10000元/吨8)M-钢材总重量，t9)M1-侧板3重量，t10)a-纵向修正系数，t11)M2-活塞板7重量，t12)M3-柜底板1重量，t13)M4-柜顶板5重量，t14)L-密封装置9长度，m15)m-油沟内密封油重量，t16)S1-主要钢结构成本，元17)S2-密封油成本，元18)S-可控成本，元方法一、传统的柜体参数确定方法。①选取合适的高径比。例如根据《新型干式煤气柜》第13、14页所述，以柜体表面积最小为标准，选取的高径比为1.558，即H÷D＝1.558(I)；②根据煤气柜容积计算公式，列出方程式：π×(D/2)2×(H-0.8-0.207D)＝100000(II)；③联立方程式(I)、(II)，解得H＝71.2，D＝45.7；④得到最终的柜体方案。方法二、本专利技术提供的柜体参数确定方法。①将侧板3内径设为未知数x；②根据煤气柜参数之间的固有规律，列出其他柜体参数的表达式，即：D＝xHx＝400000÷π÷x2H＝400000÷π÷x2+0.207x+0.8③将主要钢结构重量、密封装置9长度和油沟密封油重量用含有x的代数式表达出来，即：M1＝【π×x×(400000÷π÷x2+0.207x+0.8)×8×10-3】×a×7.85M2＝【π×(x/2)2×1.04×6×10-3】×7.85M3＝【π×(x/2)2×1.04×6×10-3】×7.85M4＝【π×(x/2)2×1.04×4.5×10-3】×7.85M＝M1+M2+M3+M4L＝π×(x-0.1)m＝{【π×(x/2)2-π×(x/2-0.6)2】×1.7+【π×(x/2)2-π×(x/2-1.875)2】×0.14}×0.9④得到柜体可控成本的表达式，即：J＝J1+J2+J3＝M×10000+L×10000+m×10000。⑤通过求导法求出柜体可控成本的代数式的极小值，得到使得柜体可控成本最小的x的值，令dJ/dx＝0(对x求导令之为零)，解得x＝43.1；⑥将解出的x的值带入柜体重要参数的表达式，得到柜体各种工艺结构参数：H＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法，其特征在于：包括步骤，1)设侧板内径为未知数x，根据已知的柜体容积和柜体参数之间的固有规律，将其它柜体参数用含x的代数式表示；2)根据各柜体参数代数式和单位体积的钢结构重量，将密封装置长度、油沟内密封油重量、主要钢结构重量用含x的代数式表示；3)分别将密封装置长度乘以单位长度密封装置制安价格、油沟内密封油重量乘以密封油价格、主要钢结构重量乘以单位重量钢结构制安价格，三者相加得到含x的柜体建设主要成本表达式；4)求出柜体建设主要成本最小时的x值；5)带入求得的x值得到各柜体参数的具体值，得到柜体参数方案。

【技术特征摘要】
1.一种圆形稀油密封煤气柜柜体参数确定方法，其特征在于：包括步骤，1)设侧板内径为未知数x，根据已知的柜体容积和柜体参数之间的固有规律，将其它柜体参数用含x的代数式表示；2)根据各柜体参数代数式和单位体积的钢结构重量，将密封装置长度、油沟内密封油重量、主要钢结构重量用含x的代数式表示；3)分别将密封装置长度乘以单位长度密封装置制安价格、油沟内密封油重量乘以密封油价格、主要钢结构重量乘以单位重量钢结构制安价格，三者相加得到含x的柜体建设主要成本表达式；4)求出柜体建设主要成本最小时的x值；5)带入求得的x值得到各柜体参数的具体值，得到柜体参数方...

【专利技术属性】
技术研发人员：付重重，邵同平，黄永红，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42