懸掛式玻璃鋼排煙筒結構分析與優(yōu)化設計.pdf

1、近年來，大氣酸雨問題日益嚴重，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)保標準的逐步提高和國民環(huán)境意識的增強。國內燃煤發(fā)電廠都考慮了對排放煙氣進行脫硫處理，電廠里的煙囪面臨著新建或者更換防腐蝕內襯或排煙筒的問題。而復合材料(又稱FRP或玻璃鋼)

2、具有重量輕、比強度高、優(yōu)秀的耐酸、耐堿、耐油等優(yōu)良性能，是制作煙囪內襯的最佳材料之一。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，國內的設計與國外差距較大，自主設計FRP排煙筒的呼聲高漲。本文在此背景下，對懸掛式FRP排煙筒的結構分析與優(yōu)化設計進行研究。本文主要工作如下：
　　 1.根據基礎試驗數據和相關公式確定紗布交替結構層的各項計算參數，參考相關國家標準算出FRP排煙筒各種載荷，為下一步的結構設計打好基礎；

3、
　　 2.設計了兩種懸掛式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模擬復合材料的鋪層，采用梁單元模擬加強筋，采用自定義截面的方法準確地模擬加強筋的實際形狀。對建好的有限元模型施加五種工況條件，進行結構分析，主要包括強度分析和風壓穩(wěn)定性分析，完成一整套利用有限元軟件Ansys對FRP排煙筒進行計算分析的方法，通過對FRP排煙筒結構的有

4、限元分析，掌握FRP排煙筒在各種載荷組合下的形變和應力、應變分布規(guī)律，研究FRP排煙筒發(fā)生屈曲失穩(wěn)破壞的部位：
　　 3.FRP排煙筒鋪層結構的優(yōu)化設計。根據玻璃鋼纏繞工藝的特點以及大口徑玻璃鋼煙道的制造經驗，提出七種切實可行的鋪層形式，利用Ansys進行反復分析校核，計算七種鋪層在各種工況下的形變和應力、應變分布規(guī)律，對比分析結果，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排煙筒結構，并驗證了