一座直径两米四的填料塔,塔内支撑格栅是直接把托板整圈焊在塔壁上的。塔壁厚8mm,填料层一米五。运行两年多,托板上方的塔壁上出现一圈发白的痕迹,顺着焊缝走。填料没事、格栅没事,是塔壁在那一圈被拽出了问题。

荷载比想象的大

算支撑件的时候,很多人只算干填料的重量。实际要算的是三样加起来:填料自重、填料层的持液量、加上液泛工况下短时积液的重量。多面空心球本身很轻,但一米五厚的填料层泡在水里,持液量的重量往往超过填料自重好几倍。再叠加检修时人踩上去的集中荷载,峰值不是小数。

荷载低估的后果不会当场出现。PP在长期荷载下蠕变,格栅慢慢下挠,支撑处的应力慢慢往塔壁上传,两三年后才在塔壁上看出来。

还有一项是垢重。运行一两年后,填料和格栅上会积一层垢,含钙镁的循环水尤其明显,这层垢的重量在设计时基本没人算。所以支撑件的余量要给足,别按刚投用时的状态卡着算。金浩丰给塔内件报价时会问一句循环水硬度,硬水的塔子支撑件通常要往上加一档厚度。

三种挂法,力走的路完全不同

做法 荷载路径 主要风险
塔壁整圈托板 均布传给塔壁 焊缝一圈应力集中
挂耳配横梁 集中到几个点 耳板处塔壁受力大
独立支腿落底 不经塔壁,直接落底 占底部空间、影响布液

整圈托板是最常见的做法,荷载沿圆周均布,看起来最合理。它的问题在于把一圈连续焊缝放在了受剪的位置上,塔壁薄、塔径大的时候,那一圈就是整座塔刚度和应力的突变环。中小塔径、填料层不厚的场合它够用,往上就吃力。

挂耳配横梁是把荷载集中到几个耳板上,再由梁跨过塔内承住格栅。梁本身要有足够截面,PP梁在两米以上跨距下挠度很难看,通常要做成型材梁或者内嵌加强。耳板处塔壁受的是集中力,外面往往还要贴加强板。

独立支腿落底是荷载根本不走塔壁,支撑架从塔底或者裙座上立起来。塔壁彻底解脱,这是大塔径、厚填料层最稳的做法。代价是底部空间被占,气体分布和液体回流的通道要重新排,塔底空间不够的塔用不了。

格栅上面还有一层容易忘

支撑格栅之上通常还要铺一层丝网或者小孔板,防止填料从格栅缝里漏下去。这一层的开孔率必须比格栅高,否则它就成了整个塔的阻力瓶颈,也是最容易结垢堵死的位置。选型时把它和格栅当成一套来算,只算格栅的开孔率是不够的。

判定条件

  • 塔径两米以内、填料层一米以内:整圈托板可以,托板宽度和焊缝要按荷载算,别凭经验拍
  • 塔径超过两米五、或填料层超过一米五:走独立支腿,或者挂耳配梁并在塔壁外侧贴加强
  • 格栅本身跨距超过一米:中间必须加梁,PP格栅的挠度在大跨距下会明显影响气液分布
  • 塔壁厚度不足、或者塔体本身已经服役多年:优先选不碰塔壁的方案
  • 需要经常整层更换填料的:支撑格栅也要做成可分瓣、能从人孔进出的结构

最后提醒一句安装顺序:支撑件和格栅装完,先空塔试一次水,看格栅有没有明显下挠、有没有跑位,再装填料。填料倒进去以后再发现问题,掏出来的工作量比重装一次支撑件大得多。

塔内格栅和支撑件按图加工是我们的常规活,济南金浩丰做PP格栅板及配套压条卡件,也能按图铣槽开孔、分瓣加工。塔径和填料层高度报过来,算下来PP撑不住的,我们会建议用玻璃钢格栅或金属支撑架配PP面层——塔体不是我们的生意。186 1558 6932。