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关键词:除尘器;粉尘;环境污染
1引言
我国是一个能源生产与消费大国,大气环境污染基本特征是直接燃煤的煤烟型大气污染。20世纪末,国内大中城市由煤烟型大气污染向煤烟与汽车尾气复合型污染转移。因此除尘设备的开发是当前研究的热点问题。
一般来说,除尘设备主要技术性能有4点:一是可处理气体量;二是除尘效率;三是阻力(压力损失);四是负荷适应性,这是考察除尘器技术性能的首要问题。此外,还需考虑除尘设备占地面积、投资与运行费用、操作与检修复杂程度、有无二次污染等因素。
2常见除尘器分析
在大气颗粒污染物防治中,常见除尘器有:机械除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、静电除尘器、电袋复合式除尘器等5大类。
2.1机械除尘器
常见的机械除尘器有:干(湿)式重力沉降室、惯(惰)性除尘器、旋风除尘器等3种类型。由于旋风除尘器普及率较高,因此,在国内4t/h以下的锅炉有较大的代表性。
机械除尘器结构简单,安装-维护-管理方便,投资小,运行费用低;主要用于净化非粘性、非纤维性粉尘,但除尘效率较低,一般用于一级除尘或环境空气质量要求相对较低区域的普通锅炉除尘。
2.2湿式洗涤除尘器
湿式除尘器有两种类型:一是含尘气体冲入液体内洗涤气体,尘粒被加湿,而被液滴、液膜捕集,例如:水浴(膜)除尘器、自激式除尘器;二是将净水喷入含尘气体中,使尘粒与液滴、液膜发生相互碰撞而被捕集。目前,国内较有代表性的湿式除尘器有:自激式除尘器、文丘里水膜除尘器、麻石(花岗岩)水膜除尘器。因喷淋塔-淋浴式除尘器用于水泥厂机立窑的窑尾烟气二级除尘效果较好,故广泛应用于环境空气质量功能较低区域中型水泥厂机立窑烟气除尘。
湿式洗涤除尘器的问题是:除尘水泥浆处理困难,气态污染物溶于水中造成二次污染,设备腐蚀严重。
2.3过滤式除尘器
过滤式除尘器,比较常见的是袋式除尘器和颗粒层除尘器。目前,国内外较有代表性的过滤除尘器是袋式除尘器。袋式除尘器,对粒径
袋式除尘器的不足之处是:设备体积较大,结构复杂,建设投资和运行费用较高;因涤纶滤袋适用温度为120℃左右,玻璃纤维滤袋适用温度为250℃左右,不宜处理高温、高湿、强腐蚀性气体;同时,一般滤袋寿命在1年左右,使用寿命较短,但国外进口滤袋寿命可达3年左右。
2.4静电除尘器
目前,国内的静电除尘器多为板式,管式静电除尘器比较少见。影响静电除尘器除尘效率的关键因素是尘粒比电阻,一般尘粒比电阻104~1011Ω·cm较适宜,其主要技术性能参数与应用范围,见表1。
静电除尘器的性能优越,自动化程度和除尘效率高,可处理高温和大流量气体,是目前国内外广泛推崇的高效除尘器。
静电除尘器的主要问题是:设备占地面积大,安装精度要求高,对处理粉尘比电阻范围有一定要求,建设投资和运行费用都很大。
2.5电袋复合式除尘器
电袋复合式除尘器原理:烟气先经前级静电除尘区,大部分烟尘由静电除尘方式被收集,未被捕集的荷电尘粒,再均匀入后级布袋除尘区,达到净化目的;其中:静电除尘区原理起到以下两个作用。
2.5.1除尘作用
FE型电袋复合式除尘器,充分发挥静电除尘器一电场高除尘效率特点,利用静电除尘区,先去除烟气80%烟尘,降低入布袋除尘区烟尘浓度与粗颗粒含量;后级布袋除尘区仅收集剩余
此外,通过电场荷电作用,使进入后级布袋区的尘粒特性发生改变,成为荷电粉尘,为布袋除尘建立一种新的工作条件。
2.5.2荷电作用
理论与实践证明:荷电尘粒自静电除尘区入滤袋区后,大部分带负电荷尘粒在趋近和到达滤袋表面时,因荷电尘粒带相同电荷,同性电荷尘粒相互排斥,在滤袋表面形成规则有序、结构疏松的粉尘层。
此外,部分异性荷电尘粒发生电凝并作用,吸附滤袋表面形成粉尘层前,由小颗粒凝并成较大颗粒,更易被滤袋阻留。运行设备大量试验比对结果表明:电袋除尘器中烟尘经静电除尘区收集后,浓度与细度降低、烟尘荷电等有积极作用,除尘器电场阻力更低、出口烟尘浓度更小。
因荷电尘粒吸附作用形成的粉尘层特性发生根本性变化,既改变粒径状态,又改变尘粒堆积特性,较常规布袋中不同粒径不带电荷粒子形成的粉尘层透气性与粉尘清灰性能更好,对提高微细尘粒(粒径
2.5.3主要性能特点
(1)除尘效率长期高效稳定。FE型电袋复合式除尘器除尘效率不受煤种和粉尘特性影响,且对细微和超细微粒捕集效果优于其他类型除尘装置,烟(粉)尘排放浓度可长期达到30mg/Nm3,具有长期高效、稳定性。
(2)设备运行阻力小。FE型电袋复合式除尘器在静电除尘区的除尘与荷电作用下,并通过多项技术措施,降低各环节阻力,大幅降低了除尘器运行阻力。
(3)节能效果显著。FE型电袋复合式除尘器既可长期高效稳定保证烟尘排放浓度≤30mg/Nm3,且在相同烟尘排放浓度下,综合能耗较静电除尘器和布袋除尘器低。
(4)延长滤袋使用寿命。在相同使用条件下,FE型电袋复合式除尘器较一般布袋除尘器,延长除尘器滤袋使用寿命的主要因素:一是清灰频率与压力降低,减缓袋口因清灰产生异常破损;二是滤袋压差小,减缓滤袋强度和疲劳破损;三是布袋区粗颗粒粉尘量少,减缓滤袋磨损。
电袋复合除尘器兼有电除尘器和布袋除尘器的优点和缺点,对煤种和烟尘比电阻变化的适应能力比电除尘器强,运行阻力低于纯布袋除尘器,滤袋寿命较布袋除尘器更长,电耗也低于电除尘器。但由于兼有电除尘和布袋除尘两套单元,因此运行维护较复杂。
3结语
根据我国现行产业技术政策、环境保护技术政策和经济实力,大气固体颗粒污染物污染防治技术,主要有三:一是改变能源消费结构和燃烧方式;二是采用先进的燃料燃烧与生产工艺技术设备;三是实施消烟除尘,将固体颗粒污染物从气体介质中分离出来,抑制向大气环境排放。此外,大气环境污染治理,还应考虑环境功能区目标和区域大气环境容量,以及治理设施运行经济效益与社会效益。
参考文献:
关键词:大型电除尘器;规划;设备;关键
中图分类号:C35 文献标识码: A
导言
电除尘器尽管出资较高,工作技能也对比复杂,但因为其除尘功率高、处理烟气量大、习惯规划广等优点,因而电除尘器的使用范围不断增加。
一、大型电除尘器的规划方案
1、规划参数的选择与构造规划
1.1参数的选择
规划参数可分为两类,一类是电除尘器进口的技能条件,另一类是电除尘器的功能需求,或许说是技术目标,这两类参数都是由整体技术规划来断定。规划参数选择合理,选定的设备就能经济适用,电除尘器偏大或偏小都不适宜,偏大会影响设备的经济性,偏小则可能呈现生产瓶颈。
1.2吸收气体含尘量
电除尘器吸收气体含尘量是规划时规划的目标,工作中由电除尘器进口气体含尘量和电除尘器的除尘功率决议。假如进口气体含尘量很高,吸收气体含尘量的标准很低,那么就需求除尘功率十分高,电除尘器会很巨大,相应的出资就大。从经济适用视角度来看,电除尘器前应设置适宜的除尘设备,将大部分较粗颗粒的粉尘除掉,电除尘器出口气体的含尘量应按后续净化技能需求断定。
2、构造规划
当断定所需处理气量和除尘功率后,只需选择合理的粉尘,用均匀驱进速度,就可以算出需求的总集尘极面积,依照总集尘极面积进行有用面积和电场数。其实在核算中,对于参数的选择和电场的匹配,规划人员的经验是首要的。通常制酸设备单台电除尘器不宜规划得太大,对于300kt/a以上规划的硫铁矿制酸设备配用2台并列的电除尘器对比灵敏;对于锻炼烟气制酸设备单台电除尘器的截面积小于100为宜。当前运用的电除尘器都是板卧式构造,选用阳极板配尖刺状阴极线。
2.1电场数
按烟气工况和粉尘的性质断定电除尘器的电场数,硫铁矿制酸设备通常选用3个电场,有色冶炼制酸设备通常选用4-5个电场,粉尘性质十分特别的铅锻炼制酸设备最少要用4个电场,有的设备乃至选5-8个电场。
2.2阴极振打和阳极振打
结构式阴极设置侧向旋转振打,阳极振打用挠臂锤式,振打点的方位和数量根据实际状况组织。无论是阴极振打仍是阳极振打都要根据设备的巨细来调整振打锤的臂长和锤重。
2.3、进气箱及进口散布板
进气箱规划大一些为好,炉气由管道进入进气箱,流速突然减小,应有必定的空间给予缓冲,以利于气体的均布,进气箱下方必定要有下灰斗。散布板在模拟试验的根底上断定构造尺度,散布板振打组织应当牢靠有用。
2.4排灰设备
大型电除尘器用刮板排灰机将除下的粉尘输送到下灰口,再由星型阀锁气排出,排灰才能大、排灰点少,设备漏气量小。刮板排灰机只需设备调整精确,长时间无故障工作是做得到的。
二、设备质量操控关键
1、零部件设备方位精确
零部件设备方位精确可分为两个方面,一是各构件设备后的水平和笔直精度要符合需求,二是零部件的相对方位精确。壳体的设备精度是保证内件设备精确的根底,壳体的设备精度首要是几个大件的笔直度和水平度,圈梁、立柱、大梁的笔直度和水平度需求各自不一样。简单地说即是要横平竖直,误差操控在规划需求的规划内。零部件的相对方位首要是指阴、阳极之间距离(异极距离)和振打落点的方位。电场中各通道的异极距离误差都要操控在标准需求以内。当阳极板高度小于或等于7.Om时,异极距误差为士5mm;当阳极板高度大于7.om时,异极距误差士10。调整极距是一件十分详尽的作业,不光每一排都要丈量调整,而且在调整某一排的距离时会影响相邻两头通道的距离。在设备时先要调整好同极间的距离,再调整异极间的距离。同一个通道内的异极距离有也许上部与下部不相同,假如误差超支时,要先调整上部再调整下部。振打落点方位准确,阴极和阳极就可以接受到最大的振打力。
2、预留胀大空隙
因为设备内外温度相差很大,内部不一样方位的构件温度不一样,不一样材料的线胀大系数不相同,因而设备各部位的热胀大量不尽相同。全体设备的支撑点大都选用可动式支座,用希尔加式平面轴承时,单向活动和双向活动的轴承方位不行装错。设备内部零部件之间应思考热胀冷缩时的相对位移空隙,例如,不锈钢阴极线设备在碳钢阴极结构上只能一端固定,另一端承插预留胀大空隙,不然不锈钢的胀大量大,阴极线会曲折或许会将结构顶弯。阳极排上部两端放置在大梁上,下端不能与其它固定构件触摸,以防止阳极板向下胀大受阻而曲折变形。其它阴极吊挂设备、进出口散布板等都存在类似的状况。
2、焊接质量
焊接并没有多少特别的需求,只需严厉执行国家对于焊缝、坡口等的标准和规划需求是不会存在疑问的。这里仅提出几个需求留意的当地:但凡有气密性需求的当地不能漏焊,规则焊缝要焊两道的绝不行改用大直径焊条选用大电流焊一道,需求两头施焊的就有必要两头焊;焊缝应丰满无缺点。断续焊要有适宜的距离和焊缝长度。拟定准确的焊接技能,焊工要严厉按技能施焊,防止焊接变形。中碳钢之间的焊接应选用低氢型焊条,不行用一般低碳钢焊条代替,只宜用直流焊接的焊条有必要配用直流焊机。电场内的焊缝尖角需磨圆。
三、操作关键
1、坚持气体组分、流量安稳
气体组分安稳,电除尘器的工作就能对比安稳。铜锻炼中的转炉或吹炼炉烟气的组分周期性改变,因而在某一时段会呈现送电不正常、电压送不高、放电频频等表象,影响电除尘器的除尘功率,多台炉子并联操作可改进烟气组分的动摇。气体流量的动摇会直接影响电除尘器的除尘功率,因而一味地扩大出产有也许形成电除尘器的出口含尘量不能合格,乃至影响净化工序的正常工作。
2、操控合适的送电电压
电场送电电压高,电除尘器的除尘功率就高。从理论上说,电除尘器在闪络状态下工作能到达最好的除尘效果。实际上电除尘器并不需求寻求最高的除尘功率,只需除尘功率能满意出产技能需求就行了,送电电压的凹凸可视电除尘器出口气体含尘量来选定,电压低一些对各方面都有优点。别的,对于呈周期性改变或动摇较大的气体,不要装备恒流电源。
3、振打和排灰
振打准则需根据粉尘的性质和极线、极板上的积尘量来断定,在生产中适时调整。阴极线上要始终坚持不积尘,可接连振打。阳极板的积尘在振打时成片状落入灰斗时二次飞扬少,因而不需要疾速不停地振打。操作时要随时留意振打设备是不是工作正常,常常调查二次电流的改变,假如技能条件改变不大,二次电流却降低许多。并不是说外部电机减速机在滚动,内部振打设备就工作正常,如阴极振打设备绝缘瓷轴断裂了,就会呈现外部电机减速机滚动而内部振打设备不工作的现象。
排灰疏通是坚持电除尘器正常工作的另一个重要条件,只需勤调查、多检查是不难发现排灰疑问的。有的公司有时候排灰阀很长时间都不出灰却没人发现,直到灰斗中积满灰致使电场送不上电时才发现疑问,在生产过程中应防止这种表象发生。
结束语
目前,我国大型电除尘器已经广泛的投入到工作,在规划、制作和设备各个环节的共同努力下,在不久将来大型电除尘技能还会有较大的进步。
参考文献
[1]胡春艳,王勇勤,沈寿荣,等.基于ANSYS的大型电除尘器的参数化设计[J].重庆建筑大学学报,2005,(10)
关键词:沥青拌合站除尘设备 工作原理 维护和改进
中图分类号:P632+.6 文献标识码:A 文章编号:
对沥青拌合站的除尘设备进行维护改进的必要性
沥青混凝土的拌合和沥青混凝土的摊铺质量直接决定了沥青路面的质量好坏。因此,只有做好沥青拌合站的质量控制,及时排除和解决故障,不但可以保证整个工程的质量,还能降低工程的成本,使工程的工作效率提高,取得最好的社会经济效益。这就是对沥青拌合站的除尘设备进行维护与改进的意义。
沥青拌合站的除尘设备的系统简介
沥青拌合站除尘设备的工作原理。沥青拌合站的除尘设备为分室反吹式的布袋除尘器,是由壳体、集尘斗、支架、排尘装置、过滤布袋、、脉冲清灰系统、烟道、引风机等组成,共有十一个除尘单元,这些除尘单元内都设有五十个布袋,总共有550个布袋。除尘系统的功能是环保。可以使得振动筛分、排烟及搅拌等工作系统都具有高效率的除尘的效果,达到环保要求。与此同时,除尘系统还可以保证在滚筒中产生一定的负压,以确保在干燥筒内有足够量的新鲜空气,使得柴油可以在干燥筒内正常地燃烧。当该除尘系统工作的时候,十一个除尘单元中有十个除尘单元处在除尘的状态,还有一个除尘单元处在自我清洗状态。
除尘过程。在引风机的作用下,干燥滚筒中产生的带有灰尘的气体经过连接弯管从进风口进到除尘箱之后,首先遇到进风口中间设置的挡风板,之后气体流动的方向就会发生改变,流动速度减慢,由于气体的惯性,含尘气体中包含的组颗粒就会被甩到尘仓的底部,这就是一次除尘的作用。同时,进入集尘仓的气流就会向上,进过气道进入到是个除尘单元中的五百个过滤袋中,气流中所包含的粉尘就会被吸附在滤袋的外面,经过净化的空气就会随布袋的内腔进入烟道内,后排入大气中。粉尘则经除尘布袋宙在除尘箱内,再进行排出或者回收利用。
清洗过程。清灰状态的过滤单元负责清洗过程。清洗时气流会经大气进入除尘阀盖的上口,成为待清洗单元,再进入十个除尘单元布袋,经除尘烟道和引风机送入大气。气流的流向在经过布袋时和除尘状态完全相反,逆向流动,在电磁阀的控制下,依照一定的顺序开启关闭各个气缸,驱动除尘阀盖运动至晟下部位,大气经阀盖的上口进入后,对每个单元逐一进行清洗。在空气进入到要清洗的单元之后,在引风机的风力之下,气体将快速地将布袋外面的灰尘吹落。这就是清洗的过程。这个单元中清洗过程和其他单元中的除尘过程一同进行,是自动清洗的过程。
造成沥青除尘站的工作效果不同的原因以及除尘站系统所存在的问题
滤袋表面的粉尘层对除尘效果的影响。新滤袋刚开始工作的时候,粉尘被吸附在滤袋的表层,形成孔隙率较大、孔径小的一次粉尘层,这层粉尘可以增强滤袋过滤的效率,对空气的净化加强,并且可以防止湿性气体和油污堵塞布袋。而滤袋在一段时间的使用之后表面的粉尘会越来越厚,这就成为所谓的二次粉尘,这层粉尘虽然可以强化对气体的净化,但是在气流经过布袋时过滤的阻力也会越来越大,造成气流通过布袋困难,严重时还会影响除尘系统的正常工作。在处理吸湿性的物质的时候,比如在处理水分或者胶油状成分时,就会在滤袋的表面形成硬壳一样的结块。因为骨料中含有水分,这种含水骨料进入干燥筒并加热后会产生水蒸气;未燃烧尽的柴油的废气与水蒸气的混合气体经过滤袋后极容易堵塞滤袋,在滤袋表面上形成粘性物质,这种粘性物质更加强了粉尘层的吸附作用,使粉尘层积得更厚,机械很难凭自身的自动清洗清洁干净,这样就很可能造成除尘系统无法工作。
干燥滚筒中的负压对除尘系统工作效果的影响。除尘系统中的引风机可以将干燥滚筒中产生的粉尘、气体和柴油废气等抽走,在抽走这些废气时,干燥滚筒就会产生负压,因而能保证有足够的新鲜空气使得燃烧效果得到保证。干燥滚筒中有一定的负压才能保证燃油的充分燃烧。但在除尘系统发生了故障的时候,引风机不能抽走干燥滚筒中的气体粉尘和柴油废气等,干燥滚筒中就无法形成负压,造成燃料不能充分燃烧,干燥滚筒的两端就会冒黑烟和烟灰,不仅会降低生产量,更会污染环境,降低除尘系统性能,甚至使除尘系统停止工作。解决影响负压的问题,才能保证除尘设备的正常工作。
除尘箱中的结露对除尘效果的影响。结露的存在会使过滤布袋潮湿,粘附粉尘,无法达到预期的除尘效果。
对沥青拌合站除尘设备的改进
减缓滤袋表面产生二次灰尘的速度的办法。严格保证骨料的进场质量,拒绝接受超过标准含水量的骨料。施工现场存储骨料的村料场在建设时要有一定的坡度,这样,骨料中的水分就容易流掉,有利于保持骨料的干燥,在村料场也不易产生积水。使用时将柴油燃烧器的风油比调整到最合适的状态,尽量减少燃烧时产生的废气。光靠机器的自我清洗是不够的,一定要定期人工清洗布袋,减少二次气体的粘附和气体经过布袋时的阻力。
采购粉尘含量等于或少于标准含量的骨料,才能降低除尘设备的入口粉尘的浓度,一般情况下,要求骨料中混合粉尘的含量小于百分之四。
在开机前,要等除尘箱经过充分的预热之后再逐步提高产量,而不能一开机就迅速提高产量。在生产过程中,除尘箱内的温度要高于一百摄氏度,这样才能有效减少结露的产生。
结束语:在通过种种办法对沥青拌合站的除尘设备进行维护与改进之后,就可以延长除尘设备的使用寿命,使设备得以长期正常使用,有效提高工作效率,增加社会的经济效益。
参考文献:
改造前除尘设备系统情况
除尘脱硫设备与锅炉燃烧系统是一个大的循环系统。锅炉燃烧过程中需要鼓风机供风,以满足燃烧的需要,燃烧后的废气也需通过除尘设备进行脱硫处理后再经引风机进行抽风排放。由于原来消烟除尘脱硫设备的除尘脱硫溶液的循环量与烟气体积流量之比不匹配,导致粉煤灰与水分离效果不好,引风机的叶轮粘满了带水的粉煤灰。受此影响,在长期运行过程中叶轮受硫酸腐蚀,致使叶轮动平衡不平衡,引风机联轴箱振动、烟管堵塞,整个引风机系统的阻力不断增大,噪音也随之增加。因引风与通风的风量不匹配,炉膛燃烧效果不好,不仅浪费燃煤,而且炉膛燃烧时烧正压的现象时有发生,把炉门钢板和拨火门烧坏,若要是长期如此,燃煤锅炉在这种状况下继续使用是十分危险的。
我所曾经安装了一台脱硫除尘装置及一套废水回收、沉淀装置,但因设计中存在一些不合理的因素,回收效果难以保证,除尘设备的喷淋水直接流入污水池和下水管道。未能较好的回收,水白白地浪费,且经常造成污水横流,引起二次污染。
改造后除尘设备系统运行效果
为了适应更新、更高的环保要求,在此次除尘设备更新改造前,我们会同所有关部门作了充分的调研、选型、比较,在采购过程中,特别注重环保技术指标、安全可靠、优质低耗等这方面的指标要求。这是设备前期管理中最重要的内容和要求,也是直接影响设备寿命周期费用的关键控制点。否则,今后设备在使用过程中会造成许多不必要的维修费的开支。
关键词:设备基础;沉降;控制
中图分类号:TF351.5文献标识码: A
引言
设备基础设计的全面和安全是设备正常运行的重要保证之一,其主要作用是将设备固定在设备基础上,使设备的恒荷载、活荷载和动荷载传给地基,进而均匀传给地基土或桩基础,满足设备正常运转的各项要求。当设备出现均匀沉降过大或者不均匀沉降时,将会严重影响设备的正常运转,并损坏与设备相连的管道、法兰等。1、设备基础设计的基本要求与一般步骤
1.1设备基础设计的基本要求
建筑地基基础设计规范中规定,基础的设计需满足承载能力、变形及稳定性的要求,这就要求在设计过程中,首先基础应具有足够的刚度,能够避免在荷载作用下产生过大的倾斜和变形。其次,应保证基础在荷载作用下有足够的强度,避免产生破坏和混凝土开裂等现象。再次,需保证基础在扰力作用下不产生过大的振动,对于本身振动比较大的设备,在其基础设计时需进行详细的计算和采用有效的减振措施,以免影响设备的正常运行及邻近设备的正常使用。最后,设备基础设计除满足上述要求外,还要有良好的经济性,在保证安全生产的前提下,兼顾经济,经过多种方案的计算和比较,采用最为合理和经济的基础形式。
1.2设备基础设计的一般步骤
在设计前应明确设计任务,并收集由机器制造厂提供的设备资料,如各个设备的相互位置及传动方式、设备的总重及设备运行和停止时产生的动荷载等,再结合本项目的地质勘察报告、本地区的抗震设防裂度以及与相邻基础的位置关系,确定设备基础采用的基础形式(包括桩基础、大块式基础、墙式基础及箱式基础等),根据规范要求,通过对基础进行地基承载力计算、不均匀沉降计算、动力基础计算及抗震验算等方式,最终确定设备基础的外形尺寸、埋置深度及配筋大小。
2、设备基础设计的防振分析
2.1设备基础设计防振问题不容忽视
布设的许多大型设备都具有较大的振动荷载,若不能正确深刻地认识这些动荷载,对工厂的正常生产运行带来的危害无疑是巨大的。对于支承设备的上部结构假如在荷载的作用下产生强烈振动,就会导致钢筋混凝土开裂,甚至产生过大的变形,严重的会使结构构件因疲劳而被破坏,从而影响正常的生产,危害结构安全。对于地基基础,强烈的振动会使基础周围的土壤遭到破坏,从而引起严重危害基础的不均匀沉降,导致设备被拉坏不能正常使用,严重者还会导致相邻结构的基础受到影响。因此,在设备基础设计过程中,结构的防振减振问题不容忽视。
2.2设备基础设计中结构减振防振的一般方法
对于上部结构,在项目初步设计阶段要与工艺专业的设计人员积极沟通,合理布置振动较大的设备在结构平面上的摆放位置,协调布置支承设备的梁柱位置,从而使振动传给支承结构的影响减小。例如上下往复振动的设备宜布置在靠近柱子的梁板处,从而减小楼面的振幅达到减振的目的,前后往复振动的设备宜将支承设备的梁的纵轴布置在沿运动的方向,从而减小梁的振幅达到减振目的。对于地基基础,在有大型设备产生振动荷载的情况下,可以适当提高地基和基础的刚度,从而减小振动的振幅,减小对结构的危害。
其次,也可以利用减振装置的安放来减小振动。常用的减振装置有:钢弹簧、橡胶、弹簧橡皮组合减振器、软木、泡沫塑料以及毛毡等。
3、设备基础设计的桩基设计
3.1减沉型复合桩基
减沉型复合桩基是指设计时考虑桩—承台—同作用承受上部结构荷载,以控制基础沉降为目的的复合桩基。当天然地基的沉降不能满足要求时,增设部分桩,就可以将基础的沉降量控制在许可的范围之内。
(1)选择桩型及桩长
在减沉型复合桩基中,桩必须是摩擦桩,或是端承力较小的端承摩擦桩。桩长不宜过大,因为当桩长大于24d时,承台分担荷载的比例随桩长的增加反而减少了。我们主要考虑了以下两个方面的问题:一是因场地条件所限,好土层埋藏过深,桩端进入压缩性较小的“好土层”,势必增加桩长,这就又走了普通桩基的老路了;二是通过减少桩的长径比,来减少桩本身的压缩变形,达到减少基础沉降的目的。
(2)确定承台宽度
对减沉型复合桩基,我们考虑承台下土体已能满足承载力要求,桩仅起减沉作用。
如要减小作用于软弱下卧层表面的附加应力,可以采取加大基底面积(使扩散面积加大)或减小基础埋深的措施。前一措施可能使基础的沉降量增加,因为附加应力的影响深度会随着基底的面积的增加而加大,从而可能使软弱下卧层的沉降量明显增加。反之,减小基础埋深可以使基底到软弱下卧层的距离增加,使附加应力在软弱下卧层中的影响减小,因而基础沉降随之减小。因此,当存在软弱下卧层时,基础宜浅埋,这样不仅使“硬壳层”充分发挥应力扩散作用,同时减小了基础沉降。
(3)布桩并确定桩数
要充分发挥桩、土的承载力,使两者相互作用形成复合桩基,控制桩间距s是十分重要的。如果桩的距离过小(s
(4)沉降计算
在满足承载力要求的情况下,减沉型复合桩基能否安全工作的关键是能否将基础的沉降控制在允许的范围之内。沉降计算的理论,近几年在国内发展很快。现在采用较多的,基本分为两类:一是采用的等代墩基法计算。其原理是将桩和桩间土当成实体,按Boussinesq课题计算桩端以下土体的附加应力,再按分层总和法计算沉降,最后将结果乘以修正系数得到桩基的沉降。二是按Mindlin公式求出每桩土中引起的应力,与基底附加应力引起土中应力迭加后,再以分层总和法求沉降。计算时可用计算机求精确解,也可采用影响圆法、沉降漏斗法等近似方法。对于减沉型复合桩基,一般采用第二种方法。4、做好沉降观测与数据记录工作
在设备运行过程中,基础沉降和不均匀沉降对设备和生产的危害巨大。规范中规定,对于重要的或对沉降有严格要求的机器,应在基础上设置永久的沉降观测点,并在设计图纸中注明要求,在基础施工、机器安装及运行过程中应定期观测,做好记录。为尽量避免地基不均匀沉降对设备产生的危害,基组的总重心与基础底面型心宜位于同一竖线上,当不在同一竖线上时,两者之间的偏心距和平行方向基地边长的比值有如下限值:对于金属切削机床基础以外的一般机器基础,当地基承载力标准值小于150KPa时,此限制不能大于5%。故基础满足地基承载力要求之后,需验算基础的形心与重心的偏心距是否满足要求。
结束语
工业厂区内一般都有大量设备,这些设备能否正常运行关乎整个企业的生产作业,所以设备基础在设计过程中应予充分重视。设备基础的设计承载力、变形、稳定性及动力计算,对于承受动荷载作用的结构做好防振设计。设计人员应掌握设备基础设计的基本步骤和基本要求,按照规范要求,结合实际的地质情况,制定经济、合理、安全的设备基础设计方案,保证工厂的正常运行和财产安全。
参考文献
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