一台袋式除尘器大小通常以过滤面积多少来衡量,从几十平方米到几千平方米以及至几万平方米,其平面布置在横向可设计成单跨、双跨甚至三跨,其纵向可以是一个箱体(一个斗)或七八个箱体,甚至更多,除尘工艺上又有机械振动式、反吹风式及脉冲式之分,下部框架又有柱顶设大梁及不设大梁之分,另外所处理的烟气有常温(一般小于120℃)及高温(一般120~250℃)之分,在设备结构上要考虑温度应力及变形的处理。总之情况很多,在计算上涉及的面也很广,从应力分析上涉及材料力学和结构力学,从构件计算上,要采用极限状态计算原则下的荷载规范、钢结构规范、冷弯型钢规范。如果是地震区还要遵照抗震规范验算地震作用。凡此种种不可能在本节中都加以详细介绍,只能结合除尘设备钢结构特点给予一些提示,主要应遵照上述各规范灵活应用。
在实际工程实践中,过去许多除尘设备的实践经验是最宝贵的,一些需要经过繁琐的计算决定的问题,可以在多次实践中找到答案,当然有些构件受力比较明确的,应该经过计算来达到最优化,节省钢材,节约投资。
1.滤袋式壁板、顶板及灰斗斜壁板的计算系数表格
(1)使用钢板计算系数表格的几点说明
1)计算公式和各种系数是根据弹性薄板小挠度理论的假定设计的。并引用了《静力计算手册》中的数据。
2)引用了薄板应力分析中的部分计算表格,它适合于计算除尘设备中的滤袋室箱体侧壁板,顶板及灰斗上的斜壁板。
3)钢板的计算与其周边的条件有关,即四周的结构构造及刚度。表格给出了三种情况的板周条件,即四周边简支、四周边固定及二边固定二边简支。
4)下列计算用表中,求挠度及支座中点弯距仍可用表中所列的系数fm,MXO,MOY。但在求跨内弯距时,应按下式求得:
MLX=MX+μMY
MLY=MY+μMX
式中 MX及MY是μ=0时的跨内弯距,可用表内系数求得。
MLX及MLY是考虑了泊松比μ的跨内弯距。
(2)计算须知表符号说明
刚度:
式中 E——弹性模量;
t——板厚;
μ——泊松比(钢板μ=0.3);
f,fmax——板中心点的挠度和最大挠度;利用表中系数fm代入挠度公式计算;
MX,MX max——分别为平行于lX方向板中心点的弯矩和板跨内最大弯矩;利用表中系数
MX代入弯矩公式计算;
MY,MY max——分别为平行于lY方向板中心点的弯矩和板跨内最大弯矩;利用表中系数
MY代入弯矩公式计算;
MXO——固定边中点沿lX方向的弯矩;利用表中系数MOX代入弯矩公式计算;
MYO——固定边中点沿lY方向的弯矩;利用表中系数MOX代入弯矩公式计算。
代表自由边;代表简支边;代表固定边;
正负号的规定:
弯矩:使板的受荷面受压者为正;
挠度:变位方向与荷载方向相同者为正。
(3)计算用表格
①均布荷载作用下的四边简支板计算系数如下(见图4-17和表4-17):
图4-17 简支板(一)
μ=0弯矩=(MX,MY)×ql2(www.xing528.com)
式中 l取用lX和lY中较小者。
表4-17 简支板计算系数(一)
②均布荷载作用下两边固定两边简支板计算系数表如下(见图4-18、表4-18):
μ=0变矩=(MX,MY,MXO)×ql2
式中 l取用lX和lY中较小者。
图4-18 简支板(二)
表4-18 简支板计算系数(二)
③均布荷载作用下四边固定板计算系数表(见图4-19、表4-19):
μ=0弯矩=(MX,MY,MXO,MOY)×ql2
式中 l取用lX和lY中较小者。
图4-19 固定板
表4-19 固定计算系数
2.设定壁板的周边条件——固定或简支(见图4-20~图4-23)
实际工程中完全的简支或固定很难处理,多半都是弹性固定,因此对边界条件的设定都是近似的,能保证在工程中有足够安全就可。在除尘设备中,壁板往往被多种形式的加劲肋加强,加劲肋大体上有各种型钢组成的梁或扁钢围成方块或长方块,以保证壁板的强度及变形,通常加劲肋与板为间断焊。现据几个实例加以说明:
图4-20 这种构造可设定为四周固定板
图4-21 这种构造可设定为四边简支板
图4-22 这种构造可设定为二边固定(冷弯型钢)二边简支(扁钢)
图4-23 这种构造可设定为二边固定(角、槽钢),二边简支(扁钢)
3.关于三种构造的应力与挠度计算结果对比:
设板尺寸1000×800,板厚5mm,材质Q235A,均布压力6000Pa,按三种构造用表4-17、表4-18、表4-19的系数计算结果见表4-20。
表4-20 三种表系数计算结果
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