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1、某电厂钢煤斗结构计算探析某电厂钢煤斗结构计算探析摘要:在火力发电厂中,钢煤斗起着不可替代的作用,主要装置在主厂房的煤仓间,它属于筒仓类型结构,受力情况较为复杂。文章为达到某电厂煤钢斗结构设计需耍,采取当前通用的有限元分析系统(ANSYS)该本电厂钢煤斗结构受力情况进行分析,计算相关应力,有利于编制钢煤斗施工设计图纸。关键词:火力发电厂;钢煤斗;结构计算;探索分析中图分类号:TM621文献标识码文章编号:1006-8937(2013)12-0137-01火力发电厂经输煤栈道运送到主厂房的煤主耍存在电厂的钢煤斗结构中,对电厂的正常运行情况有着十分重要的影响。就现在的现状而言,关于钢煤斗
2、应力以及变形的计算,并未形成统一的、规范的计算方法。因此为了确保电厂钢煤斗结构设计具有安全、叮靠、实用、经济等应用优势,就应该对其结构应力以及变形进行详实的分析与计算,而通用的有限元软件分析计算方法能够很好处理较为复朵的空间结构问题。1某电厂钢煤斗结构设计简化外观经过实际调查,为了便于计算,可将某电厂所用的钢煤斗进行简化,使得其外观就如一个“裤衩”形状。1.1通过测量得到的数据如图1所示,上端圆柱形筒仓VI高度5m、径长10m;中部圆柱形裙筒V2,高1.5m,径长10m;下端分成两个漏斗V3,各漏斗分别有外侧与内侧量部分构成,外侧斜椭圆锥面上底径长10m,下底径长1m,上下圆面圆心
3、连线水平偏移距离2.7m,台高9.97m;内侧呈现曲边三角形,曲边即平面和外侧的交线,为双曲线结构,下端两个锥形漏斗呈左右对称。1.2结构设计要求按照施工管道设计标准,应在19.60(图1)标高位置两锥形漏斗间布设三根管道,还有设计两根呈水平方向的横梁,设置6点支撑部位來安放管道,每点所要承受的荷载为4t,在所规划的钢煤斗以儿何模型的形式引进到计算机CAD制图软件中,通过精准计算得到钢煤斗空间容积为702.2m3o1.3钢煤斗结构特点H/b二5/10二0.5〈1・5,在查阅相关技术规范的基础上,将此钢煤斗筒仓归类为浅仓;如果在漏斗锥面与斜平面接触位置存在儿何外形突变情况,那么其产生
4、因素就有可能为应力集中;在钢漏斗施工图纸中支点位置加设劲肋來提升结构的整体刚度,以防止裙筒过压失稳以及小范围的屈曲。2某电厂钢煤斗结构进行计算方面的分析2.1钢煤斗部件的尺寸以及规划布置上端圆柱形筒仓壁板选取厚度为10mm的Q235钢板,中部裙筒选取厚度为30mm的Q235钢板,下端两个锥形漏斗选取厚度为10mm的1Crl8Ni9Ti不锈钢板。筒仓外侧水平绕向的6道间距1m加劲肋和12道间距0.8m双锥面加劲肋选定为L100X10等边角钢;12道间距0.8m锥形斜平板加劲肋钢板为28a工字钢等。在锥形斜平板中间应增设两道用于结构支撑的水平梁。2.2所用材料的相关性能参数Q235钢板
5、其弹性模量大小是2.06X105MPa,其泊松比例值为0.3o强度设计大小是215MPa,密度值是78kN/m3;lCrl8Ni9Ti不锈钢板强度设定大小在540MPa左右,其它性能参数可以Q235钢板保持…致。2.3结构边界所规定的条件根据钢煤斗的具体支撑以及受力情况,应该在中部裙筒底端16个等分位置处(25.97m标高出)加设固定的约束支撑,如图1所示。2.4钢煤斗结构和关荷载计算方式和施加方法可以根据GB50077-2003《钢筋混凝土筒仓设计规范》相关计算公式对钢煤斗一些荷载展开计算,其中钢煤斗自身重力、满煤重力、顶盖积灰重力为恒定值;顶盖重量可设定为1.3kN/m2,积灰
6、规定为0.5kN/m2o常用煤炭的重力密度大小y为10k/m3,内摩擦角度值大小是30o,冲击影响系数大小C是1.0,在对结构应力进行计算的时候,可以采用事先设定的具体值,即将活荷载分项系数Yq设定为1・3,保持支座处于反力状态吋的荷载标准值不变,把钢煤斗结构内壁受到的荷载划分为以下三种:%1水平侧压力pho这种侧压力为煤粉在筒仓单位面积上作用力大小,其计算过程为:ph=YqkYS,其中,k是钢煤斗侧压力系数,k=tan2(45°-0/2)%1切向应力Pto这种切应力为煤粉在筒仓内壁所受到的单位面积的上切向应力大小,其计算公式为:pt二Yqpv(1-k)sinctcosQ。pv是
7、煤粉在漏斗位置单位面积上竖向压力大小,在漏斗顶面,pv二Yhn,而在其底端,pv二y(hn+hh);a即锥形漏斗壁板的倾斜角度大小。%1法向压力pno这种压力来源于漏斗内部所受到的单位面积上的法向压力,可以按照以下的数学公式对其进行计算:pn^Yqepv,其中,£二cos2ci+ksin2ci。根据以上计算公式可以看出,筒仓内壁水平侧压力ph与高度S之间呈现出线形关系,而切向应力pt,法向应力pn相对来说就较为复杂,它们在于高度S保持线形关系的同吋,其大小还与锥形底板