袋式除尘器的结构计算模式优化方案

脉冲袋式除尘设备大致分为上部箱体结构及下部立柱框架结构两部分。

上部箱体结构是一个封闭体，四周有立柱，柱上有数道横梁相连以薄钢板围护，是一种蒙皮结构，如要详细计算箱体的受力情况十分复杂，所以一般只计算箱体内部的单体构件。如柱、梁、顶层桁架（承受布袋吊挂重）以及壁板等，这些构件以设备箱体内的压力（通常为5000Pa左右）和箱体外的风力一起组合考虑，组合系数可取1.0。如果上部结构是无柱无梁的结构型式，则必须有内部支撑杆，贴着壁板的撑杆和梁一样计算。箱体内腹的撑杆以长细比λ来控制，一般控制在150～200间（如采用冷弯型钢方钢80×80×4，i_x=i_y=3.074，l=566cm，λ=184＜200）。

上、下花板的计算更为复杂，花板上开了许多穿布袋的孔，孔的面积可以占花板总面积的25%以上，可以采用有限元法进行计算。根据百余台除尘设备的设计经验。大中型除尘器宜采用厚度为4.5～6mm钢板制作，并在板下隔几个孔增焊扁钢加劲，防止跨度中间的板下挠，加劲两头应和结构焊连，箱体整体一般不考虑地震作用。如箱体内压力因阀门误操作或积灰过多堵塞通路等原因致使压力突然增大，又无电气方面的自动保护装置，则应考虑此荷载作为偶然荷载来组合。

下部框架的计算需要整体考虑，立柱、立柱顶的支撑大梁，柱间支撑柱间连系梁及各层平台梁，还有柱脚及柱脚锚栓，这些构件进行整体应力分析，然后分别验算其截面积的强度、稳定和变形。

图4-14是一个单排多斗的除尘器计算简图，通常计算立柱的计算单元是取纵向一个柱距，横向整个断面为基准，立柱的纵横向一般都设柱间支撑，因此原则上柱脚处无弯距。地震力产生的水平力F₁近似地作用在箱体高度的1/2处，在计算下部框架时要移到柱顶来，考虑增加一个弯距。柱和支撑及大梁都近似地假定为铰接，立柱与基础也同样假定为铰接，为的是简化计算。

图4-14 结构计算图

下部框架的纵向分析：一般纵向柱距较小，柱子较多，纵向承受风力的面积相对小得多，地震力则通过支撑分散到每根柱子及柱脚处，而且风和地震力不会纵横向一起发生（斜向发生一般不考虑），所以控制横向计算即可，除非纵向只有1～2个箱体，则需要另作验算。

风力和地震力不同时组合，我国南方沿海地区风力标准值一般在0.6～0.7kN/m²，如果地震设防烈度在7度或7度以上时，通常由地震控制。(www.xing528.com)

凡遇到袋室单排布置的设备很高（接近20m）而横向跨距又较小的除尘器，尚需验算其倾覆，即水平力作用下柱脚螺栓出现的向上拉力，要小于螺栓本身能承受的许可应力。此时垂直恒载要使其最小，而水平力要求选择较大者。此时恒载的分项系数取0.9。在下部钢架顶，有的设承重大梁，承重箱体及灰斗重量。有的不设大梁，以灰斗顶部的围梁代替，计算该梁刚度时，需注意。

表4-12说明计算简图中各种荷载的分类及属性，以及计算荷载的组合情况。

表4-12 荷载组合

箱内压力只对箱体构件计算起作用，由于箱内压力自行平衡，计算下部刚架时不考虑。计算下部框架（立柱）的几种荷载组合见表4-13。

表4-13 计算框架组合

注：设计时第二或第三种组合取其不利者验算下部框架各构件截面。