布袋除尘器设计必需考虑的载荷问题及计算方法
简介：除尘载荷，也称荷载，是除尘设备安装之间提交给设计与或者用户的必备技术资料。下面我们介绍一下载荷。也可以说布袋除尘器荷载。
布袋除尘器的设计过程中，应当对布袋除尘器的载荷（包括静载、动载、风载、雪载及地震载荷等，单位KN）、布袋除尘器承受的设计负压（单位Pa）、板件材料的屈服极限及抗拉伸极限等（单位MPa），要有一定程度的了解。必要时，结构设计人员可以查阅相关的机械设计手册，以加深自己对这方面的理解。
布袋除尘器荷载计算
1．布袋除尘器载荷的确定：
1.1静载的确定：G静载=∑Gi（i=1～5）
式中，G1本体钢结构部分的重量，G2滤袋总重，G3袋笼总重，G4滤袋表面积灰5mm的重量，G5灰斗允许积灰重量。
按本公司多年来的设计经验，静载荷在布袋除尘器基础上的分布，一般是，最外面一圈基础柱桩的载荷为总静载分布在所有柱桩上的平均值Gp的110%。次外圈一圈柱桩的载荷为Gp的120～200%，以此类推，直到最内圈载荷。内圈载荷高于外圈载荷，但内外圈载荷差别不得超过300KN。这样设计载荷的目的是保证本体结构系统的地基稳定性。
1.2动载的确定
按楼面及屋面活荷载取标准值2.5KN/m2（检修平台按4KN/m2）来计算。
布袋除尘器总动载荷：F=KA0A1＋KA1A2，KA1检修平台活荷载取标准值，A1布袋除尘器平面投影面积，A2平台扶梯平面投影面积。
设计时，单个承载点荷载值是平均值的100～120%左右。具体分布时，可以是平台扶梯结构多的部分取偏大值，结构少的部分取较小值。结构设计人员应合理安排，综合考虑影响动载荷分布的各种因素。
1.3风载的确定
根据GB50009-2001，查全国基本风压分布图，可得相关值。风载的计算，也可以按经验公式：Kn=υ^2/1600（单位KN/m2）来计算，式中，υ为风速，单位m/s。
设计时，单个承载点荷载值是平均值的120～150%左右。具体分布时，最外一圈的载荷点为平均载荷值的120%，内圈载荷点为平均载荷值的150%。
附：风载的设计，主要是考虑横向风的影响。一般地说，除尘设备都安装在平地上，不必考虑风从高空俯吹的影响。有些除尘设备厂家在计算风载时，特别考虑俯吹的影响，其实，那是不必要的。
1.4震载的确定
在一些地震多发地区，必须考虑地震对结构强度的影响。设计单位在与用户签定除尘设备技术协议时，必须明确地震的烈度。
根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003），地震载荷的计算可以分为水平方向的剪力计算和竖直方向的拉（压）力计算。
公式如下：
剪力标准值：FEK=α1 Geq
拉（压）力标准值：FEK=α1 Geq
各承载点的震载计算过程可以按照上面的计算步骤来进行。
1.5雪载的确定
根据GB50009-2001，查全国基本雪压分布图，得雪压相关值。
基于安全考虑，实际设计时，单个承载点的设计值建议是平均承载值的120～200%。
布袋除尘器载荷确定完毕后，结构设计人员就可以将载荷图提交给土建专业，由土建专业根据载荷的大小及相关特性确定土建部分包括混凝土配筋的规格、数量及混凝土开挖的深度及混凝土浇铸的样式。
2．底柱组件的结构计算
对底柱的计算，主要是考虑底柱的柔度和挠度。
2.1底柱的柔度计算
因型钢的规格未知，无法求出柔度（长细比）λ，无法判断使用的公式。先采用欧拉公式计算，求出型钢的规格后，再检查是否满足欧拉公式使用条件。（具体过程可以参考《机械设计手册》第一卷1-178页）
惯性矩计算公式：Imin=Pc（μL）^2/（Eπ^2）〕
式中，Pc底柱的临界载荷，E弹性模量，Ss稳定安全系数，μ长度系数，
确定后应检查柔度λ是否符合要求。
2.2底柱的挠度计算
挠度是因风载而产生。
计算公式，f=PL^3/（3EI）
式中，P风载作用于底柱顶端的推力，L底柱长度，E弹性模量，I惯性矩。
在一些地震多发地区，必须考虑地震对结构强度的影响设计单位在与用户签定除尘设备技术协议时，必须明确地震的烈度 避免附加载荷对布袋除尘器安全产生不利影响的措施有：
1、在布袋除尘器的设计前把附加载荷的计算在内。
2、对除尘设备及附属构筑物要有地震设防。
3、布袋除尘器的抗震设计考虑在6～9度范围内规定的抗震措施。
4、6度设防时，不必计算地震作用。
5、7～9级地震设防时，要计算地震作用并考虑抗震措施。
6、9度设防时，应考虑竖向与水平地震作用的不利组合。
风载与风的性质、速度、方向有关，具有静力和动力的双重作用，而且是紊乱变化的。同时还与布袋除尘器的体形、高度、周围环境等有关。按照荷载规范规定的风载ω（kN/m2）应按式ω=βZμSμZω0计算式中：
βZ为高度Z 处的风振系数。
μZ为风压高度变化系数。
μS为风载体型系数，其值与体型、平面尺寸等有关，一般取值为1.3。
ω0为基本风压，从荷载规范全国基本风压分布图查用。
对于高度大于30米，且高宽比大于1.5的布袋除尘器，βZ按式βZ=1+(HZξv/HμZ )计算，其余情况取况取βZ=1。式中：
HZ为高度Z处的标高。
H为布袋除尘器总高。
ξ为脉动增大系数。
v为脉动影响系数，在0.53～0.63范围内取值。
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