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除尘器的主要荷载类型

添加时间：2025-05-05 | 文章录入：秩名 | 文章来源：原创

（一）自重荷载除尘器的自重是其最基本的荷载，包括设备本体结构、内部构件（如滤袋、袋笼、花板等）、附属设备（如卸灰装置、振打装置等）以及保温层、防腐涂层等的重量。自重荷载的大小与除尘器的结构形式、尺寸、材料选用等因素密切相关。例如，对于大型布袋除尘器，其钢结构框架和大量滤袋的重量使得自重荷载在总荷载中占有较大比例。在计算自重荷载时，需要根据设计图纸和实际使用的材料密度，精确计算各部件的重量，并考虑其分布情况，通常可按照均布荷载或集中荷载的形式作用于除尘器的相应位置。
（二）粉尘荷载粉尘荷载是除尘器在工作过程中所承受的独特荷载。当含尘气体通过除尘器时，粉尘颗粒被拦截、捕集在滤袋表面或灰斗内，随着过滤过程的持续进行，粉尘逐渐积累，形成一定的粉尘层厚度，从而产生粉尘荷载。粉尘荷载的大小与粉尘的性质（如粒径、密度、堆积角等）、气体流量、粉尘浓度以及清灰方式等因素有关。不同类型的除尘器，其粉尘荷载的计算方法也有所不同。例如，对于脉冲喷吹类布袋除尘器，可根据粉尘的堆积高度、堆积密度以及滤袋的有效过滤面积来计算粉尘荷载；而对于电除尘器，则需考虑收尘极板上的粉尘沉积情况。粉尘荷载一般以均布荷载或梯形荷载的形式作用于滤袋表面或收尘极板等部位，并且由于清灰操作的周期性，粉尘荷载呈现动态变化的特点。
（三）风荷载风荷载是由于空气流动对除尘器结构产生的压力作用。在室外安装的除尘器，受到自然风的影响，风荷载成为不可忽视的因素。风荷载的大小与风速、风向、除尘器的形状系数、挡风面积以及地面粗糙度等因素有关。根据《建筑结构荷载规范》（GB50009 - 2012），风荷载标准值可按下式计算：\[w_{k}=\beta_{z}\mu_{s}\mu_{z}w_{0}\]其中，\(w_{k}\)为风荷载标准值（kN/m²）；\(\beta_{z}\)为高度\(z\)处的风振系数；\(\mu_{s}\)为风荷载体型系数；\(\mu_{z}\)为风压高度变化系数；\(w_{0}\)为基本风压（kN/m²）。在计算除尘器的风荷载时，需确定其迎风面积和体型系数，对于形状不规则的除尘器，可通过风洞试验或数值模拟方法获取准确的体型系数。风荷载通常以均布荷载或节点荷载的形式作用于除尘器的外表面，其作用方向与风向一致。
（四）地震荷载在地震多发地区，地震荷载对除尘器的影响必须予以考虑。地震荷载是由于地震引起的地面运动对结构产生的惯性力作用。地震荷载的大小与地震烈度、场地类别、除尘器的结构特性（如质量、刚度、阻尼等）以及动力放大系数等因素有关。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011 - 2010），水平地震作用标准值可按下列公式计算：\[F_{EK}=\alpha_{1}G_{eq}\]其中，\(F_{EK}\)为结构总水平地震作用标准值；\(\alpha_{1}\)为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；\(G_{eq}\)为结构等效总重力荷载。地震荷载一般以水平和竖向加速度的形式作用于除尘器的质心处，其作用方向与地震波的传播方向相关。
荷载组合原则
除尘器在实际运行过程中，往往同时承受多种荷载的作用。为了确保结构的安全性和可靠性，需要合理地进行荷载组合。常见的荷载组合工况包括：
（一）基本组合用于不可逆的正常使用极限状态设计，包括以下两种组合：1. 永久荷载 + 风荷载 + 地震荷载2. 永久荷载 + 风荷载
（二）标准组合用于不可逆的正常使用极限状态的短期效应设计，包括以下两种组合：1. 永久荷载 + 风荷载2. 永久荷载 + 风荷载 + 粉尘荷载在进行荷载组合时，应遵循“不利原则”，即选取使结构产生最不利效应的荷载组合作为设计依据。同时，考虑到各种荷载出现的 probability 不同，对于某些同时出现 probability 较小的荷载组合，可根据具体情况进行适当折减或忽略。