懸掛式玻璃鋼排煙筒結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，大氣酸雨問題日益嚴(yán)重，造成酸雨的主要原因是大氣中二氧化硫、氟化氫等有毒氣體含量的增加。工業(yè)生產(chǎn)排放的二氧化硫約占80％，而電力工業(yè)又是工業(yè)中的排放大戶，所以抓住電力工業(yè)二氧化硫排放這一主要問題并加大治理力度，在很大程度上可緩解二氧化硫排放失控的狀態(tài)。隨著中國環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高和國民環(huán)境意識的增強(qiáng)。國內(nèi)燃煤發(fā)電廠都考慮了對排放煙氣進(jìn)行脫硫處理，電廠里的煙囪面臨著新建或者更換防腐蝕內(nèi)襯或排煙筒的問題。而復(fù)合材料(又稱FRP或玻璃鋼)

2、具有重量輕、比強(qiáng)度高、優(yōu)秀的耐酸、耐堿、耐油等優(yōu)良性能，是制作煙囪內(nèi)襯的最佳材料之一。由于我國玻璃鋼煙囪排煙筒(以下簡稱FRP排煙筒)發(fā)展起步較晚，國內(nèi)的設(shè)計(jì)與國外差距較大，自主設(shè)計(jì)FRP排煙筒的呼聲高漲。本文在此背景下，對懸掛式FRP排煙筒的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。本文主要工作如下：
　　 1.根據(jù)基礎(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)公式確定紗布交替結(jié)構(gòu)層的各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)，參考相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)算出FRP排煙筒各種載荷，為下一步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)；

3、
　　 2.設(shè)計(jì)了兩種懸掛式FRP排煙筒，即鑰框架支撐FRP排煙筒和鋼耳架支撐FRP排煙筒。探索一套FRP排煙筒有限元模型的建模方法，合理地利用殼單元she1199模擬復(fù)合材料的鋪層，采用梁單元模擬加強(qiáng)筋，采用自定義截面的方法準(zhǔn)確地模擬加強(qiáng)筋的實(shí)際形狀。對建好的有限元模型施加五種工況條件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，主要包括強(qiáng)度分析和風(fēng)壓穩(wěn)定性分析，完成一整套利用有限元軟件Ansys對FRP排煙筒進(jìn)行計(jì)算分析的方法，通過對FRP排煙筒結(jié)構(gòu)的有

4、限元分析，掌握FRP排煙筒在各種載荷組合下的形變和應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律，研究FRP排煙筒發(fā)生屈曲失穩(wěn)破壞的部位：
　　 3.FRP排煙筒鋪層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)玻璃鋼纏繞工藝的特點(diǎn)以及大口徑玻璃鋼煙道的制造經(jīng)驗(yàn)，提出七種切實(shí)可行的鋪層形式，利用Ansys進(jìn)行反復(fù)分析校核，計(jì)算七種鋪層在各種工況下的形變和應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律，對比分析結(jié)果，確定最終鋪層方案。
　　 通過本文的研究工作，提出了兩種懸掛式FRP排煙筒結(jié)構(gòu)，并驗(yàn)證了