[发明专利]除尘器箱体墙板-立柱结构体系中间立柱的设计方法

说明书

本发明公开了除尘器箱体墙板‑立柱结构体系中间立柱的设计方法，属于结构工程技术领域。本发明通过对除尘器箱体加劲墙板‑H形截面立柱结构进行大量有限元模型的计算分析，充分考虑了墙板与加劲肋协同受载对于H形截面中间立柱抗弯能力的提高，根据除尘器箱体墙板壁厚t、相邻立柱间墙板宽度b、H形截面立柱惯性矩I_y以及立柱跨度l这四个数值拟合提出了立柱截面模量增大系数的计算方法，继而根据弯曲强度验算确定H形截面中间立柱安全可靠且经济合理的截面尺寸，此截面尺寸既能够使得H形截面中间立柱满足抗弯承载力要求，又能够尽可能的利用墙板以及加劲肋的受力作用以减少H形截面中间立柱耗材、降低除尘器箱体成本。

技术领域

本发明涉及除尘器箱体墙板-立柱结构体系中间立柱的设计方法，属于结构工程技术领域。

背景技术

除尘器是可把粉尘从烟气中分离出来的环保装备，被广泛应用于火电、冶金、化工和建材等行业中用以消除烟尘。除尘器的性能一般用其可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达；同时，除尘器的价格、维护费用以及使用寿命也是考虑其性能的重要因素。

对于除尘器来说，除内部的除尘装置外，其价格、维护费用的高低以及使用寿命的长短还与其箱体围护结构的质量有关。一般情况下，箱体围护结构质量越高，除尘器越不容易收到损坏，相应的，其维护费用会变低、使用寿命则相对长，但同时，其价格也会越高。因此，如何在保证除尘器箱体围护结构质量的前提下，尽可能的降低其制作成本是除尘器生产商和使用者关注的焦点。

如图1-4所示，目前的除尘器箱体围护结构一般为加劲墙板-H形截面立柱结构体系，加劲墙板-H形截面立柱结构体系一般包含若干H形截面中间立柱，若干平行于H形截面中间立柱的H形截面边缘立柱，焊接于相邻H形截面中间立柱的第一翼缘以及H形截面边缘立柱的第三翼缘之间的墙板，焊接于H形截面中间立柱和H形截面边缘立柱上的若干撑杆，焊接于墙板上且位于相邻H形截面中间立柱与H形截面边缘立柱之间的若干加劲肋，以及将加劲肋与H形截面中间立柱或H形截面边缘立柱相连的连接板。

当除尘器箱体围护结构为加劲墙板-H形截面立柱结构体系时，H形截面立柱的翼缘会与墙板连续焊接连接，形成受力整体，墙板主要直接承受由除尘器箱体内外温差造成的空气负压(由外向内作用)和风荷载等横向荷载，由于H形截面立柱是墙板两侧的支承边界，这部分横向荷载会传递到H形截面立柱，使得H形截面立柱承担横向荷载，因此，H形截面立柱，尤其是同时承受两块墙板带来的横向荷载的H形截面中间立柱是除尘器箱体结构设计中最重要的受力对象之一。

现有的H形截面中间立柱在承受横向荷载时的设计一般仅考虑H形截面中间立柱单独承担荷载，不考虑墙板和加劲肋等其他结构部件的作用，这无疑大大增加了H形截面中间立柱的耗材，造成了极大的浪费，不利于除尘器市场的进一步发展。

发明内容

[技术问题]

本发明要解决的技术问题是提供一种既能够使得中间立柱满足抗弯承载力要求，又能够尽可能的利用墙板以及加劲肋的受力作用以减少中间立柱耗材、降低除尘器箱体成本的除尘器箱体加劲墙板-H形截面立柱结构体系中间立柱截面的设计方法。

[技术方案]

为解决上述问题，本发明提供了一种基于抗弯强度的除尘器箱体加劲墙板-H形截面立柱结构体系中间立柱截面的设计方法，所述方法为在设计除尘器箱体加劲墙板-H形截面立柱结构的中间立柱截面时，除考虑中间立柱本身具有的抗弯承载力外，还引入墙板和加劲肋对中间立柱抗弯承载力的影响，拟合除尘器箱体加劲墙板-H形截面立柱结构体系的墙板壁厚t、相邻立柱间墙板宽度b、H形截面立柱惯性矩I_y以及立柱跨度l这四个数值，以得到中间立柱的截面模量W_r的数值。

在本发明的一种实施方式中，所述方法包含如下步骤：