除尘器壳体钢结构设计

1概论

1.1除尘器壳体的分类

1.1.1骨架式结构

1.1.2圆筒式钢结构

1.2除尘器壳体的设计原则

1.2.1满足除尘工艺需要

1.2.2配套组织除尘器壳体钢结构设计

1.2.3适应工厂分体制作、现场组合安装

1.2.4符合安全、职业卫生和环保规定

1.3前期工作

1.3.1调查研究

1.3.2技术经济指标

1.3.3提高技术装备水平

1.3.4全方位满足工艺生产需要

2除尘工艺计算

2.1原始资料

2.1.1工业气体特性

2.1.2工业粉尘特性

2.1.3设备设计委托书

2.1.4实例150t氧气转炉烟气除尘设计指标

2.2脉冲袋式除尘器

2.2.1导言

2.2.2形式与参数

2.2.3技术计算

2.2.4附属设施

2.2.5绘制施工图文件

2.2.6编制设计文件

2.2.7实例高炉出铁场用长袋低压脉冲除尘器

2.3静电除尘器

2.3.1导言

2.3.2形式与参数

2.3.3技术计算

2.3.4决定附属设施的形式与数量

2.3.5绘制施工图

2.3.6编制设计文件

2.3.7实例发电厂燃煤锅炉静电除尘器

2.4圆筒式脉冲袋式除尘器

2.4.1导言

2.4.2结构

2.4.3技术计算

2.4.4附属设施

2.4.5设计文件

2.4.6实例500m3高炉煤气脉冲袋式除尘器投标方案

2.5洗涤塔

2.5.1导言

2.5.2结构

2.5.3技术计算

2.5.4绘制结构设计图及荷载资料

2.5.5编制设计文件

2.5.6实例电站锅炉烟气脱硫前置增湿塔

2.6旋风除尘器

2.6.1导言

2.6.2结构

2.6.3技术计算

2.6.4绘制技术设计图和设计文件

2.6.5实例砂轮机组用旋风除尘器

2.7文氏管

2.7.1导言

2.7.2形式与参数

2.7.3技术计算

2.7.4热力计算

2.7.5实例顶吹氧气转炉炼钢用文氏管

3骨架式除尘器壳体钢结构设计

3.1形式

3.2材料

3.2.1钢材

3.2.2焊接材料

3.2.3螺栓连接材料

3.2.4材料规格

3.2.5钢材的强度设计值

3.2.6焊缝的强度设计值

3.2.7螺栓连接的强度设计值

3.2.8钢材的物理性能指标

3.2.9钢材及焊缝强度设计值的温度折减系数γs

3.2.10钢材弹性模量的温度折减系数βd

3.2.11折减系数

3.3荷载

3.3.1荷载分类

3.3.2各种荷载组合

3.3.3可变荷载

3.3.4地震荷载(偶然荷载)

3.4内力分析

3.4.1板

3.4.2加劲肋及梁

3.4.3箱体骨架

3.4.4除尘器支架

3.4.5灰斗内力计算

3.5基本构件计算

3.5.1受弯构件

3.5.2轴心受力构件和拉弯、压弯构件

3.6连接计算

3.6.1焊接连接

3.6.2螺栓连接

3.6.3连接节点处板件的计算

3.7实例

3.7.1侧壁板截面选择(例1)

3.7.2顶盖大梁(例2)

3.7.3箱体骨架(例3)

3.7.4灰斗(例4)

3.7.5灰斗梁(例5)

3.7.6钢支架柱(例6)

3.7.7进、出口喇叭(例7)

3.7.8钢支架柱抗震验算(例8)

4圆筒式除尘器壳体钢结构设计

4.1概述

4.1.1分类

4.1.2形式

4.1.3适用范围

4.2术语

4.2.1容器

4.2.2压力

4.2.3温度

4.2.4厚度

4.3一般规定

4.3.1设计压力

4.3.2设计温度

4.3.3荷载

4.3.4厚度附加量

4.3.5壳体加工后不包括腐蚀裕量的最小厚度

4.3.6许用应力

4.3.7焊接接头系数

4.3.8压力试验

4.4材料

4.4.1总则

4.4.2钢板

4.4.3钢管

4.4.4锻件

4.4.5螺栓和螺母

4.5结构设计计算

4.5.1受力分析

4.5.2设计荷载

4.5.3圆筒计算

4.5.4封头

4.5.5锥壳

4.5.6开孔与补强

4.5.7平盖

4.5.8附件

4.5.9安全附件

4.5.10焊接结构

4.6设备支座设计

4.6.1导言

4.6.2固定支座

4.6.3活动支座

4.6.4实例耳式支座设计

4.7制造、检验与验收

4.7.1总则

4.7.2制造

4.7.3检验

4.7.4验收

4.8实例

4.8.1增湿塔

4.8.2高炉煤气圆筒式脉冲袋式除尘器

4.8.3储气罐

5除尘器设备事故与处理案例

5.1除尘器设备事故

5.1.1事故分类

5.1.2案例

5.1.3设备事故处理预案

5.2静电除尘器顶盖大梁下挠案

5.2.1概述

5.2.2事故原因分析

5.2.3事故处理对策

5.3静电除尘器出口喇叭管吸瘪案

5.3.1概述

5.3.2事故原因分析

5.3.3事故处理对策

5.3.4加固杆件验算

5.4静电除尘器灰斗坠落案

5.4.1概述

5.4.2事故原因分析

5.4.3事故处理对策

附录

附录1气体的热物理特性

附录2压力为101.3kPa时空气的质量、体积、水蒸气压力和含湿量

附录3压力为101.3kPa时混合气体的饱和含湿量及湿度修正系数

附录4工业粉尘爆炸极限

附录5可燃气体与空气混合物的着火温度及其范围

附录6全国月平均最低气温不高于-20℃和-10℃的地区

附录7《GB150钢制压力容器》附录J

参考文献

　　为满足大型工业除尘与脱硫设备结构设计的需要，在《工业除尘设备设计、制作、安装与管理》的编写基础上，专篇扩容，编写了《除尘器壳体钢结构设计》一书。本书内容包括：概论、除尘工艺计算、骨架式除尘器壳体钢结构设计、圆筒式除尘器壳体钢结构设计和除尘器设备事故与处理案例；书后附有必要的参考文献和相关资料。在本书专业章节中详细阐述了除尘器壳体钢结构的形式、材料、荷载、内力分析、结构设计计算和实例等内容。　　根据除尘器壳体钢结构设计工作的需要，本书系统地介绍了工业除尘设备壳体钢结构的设计、制作、安装与验收。其主要内容包括：除尘设备壳体钢结构分类、设计原则和前期工作；除尘设备工艺计算，包括原始资料、除尘器规格与主要尺寸和特种规定；骨架式壳体钢结构的形式、材料、荷载、内力分析、结构设计和实例；圆筒式壳体钢结构的形式、术语、规定、材料、结构设计、支座设计、制作、检验与验收。并以静电除尘器为例，重点介绍了除尘设备壳体钢结构设备事故分类、事故分析与处理实例。书后还附有常用的工业气体特性、工业粉尘特性和其他相关资料。　　本书可作为工业企业、科研院所从事环境保护专业技术人员的工具书，也可作为高等学校师生的参考用书。