水泥厂热风管道设计及计算 - 图文 (7)

工艺指导

（3） 空间分叉风管支座计算 风管如图下所示

设风管直径φ2000mm，壁厚δ=6mm，单个阀门重2000kg，膨胀节重1000kg。 如图C所示：

解：①确定工艺参数。

AB需在A点设置固定支座，B点为活动支座。根据工艺布

（c）风管支座关系 置需要： AI=12000mm，HI=5000mm

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根据管道不积灰的要求：α1=∠BAH=35°。 ②计算：在△AHI中：

tanα2=tan∠HAI=HI/AI=5000/12000=0.416 α2=22.62°

AH=（AI2+HI）1/2=（120002+50002）1/2=13000mm △ABH中：

BH=tan∠BAH3AH=tan35°313000=9103mm A、B两支座间风管实长：

AB=AH/cos35°=13000/cos35°=15870mm 在△AIJ中：

tan∠IAJ=IJ/AI=BH/AI=9103/12000=0.7586 由此可得：∠IAJ=37.18°

AB两支座间风管实长与图中投影长度的比例系数： ζ=AB/AI=15870/12000=1.3225 ③长度及重量计算 EF风管实长：

L11=ζ(4000+12000+2000）=1.3225318000=23805mm EF风管总重：

G1'=g3L11=454323.805=10807kg E及F两端各加半个膨胀节的重量共1000kg EF风管加膨胀节重：

G1=G1’+1000kg=11807kg

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EF风管重心至支座A在立面b图的距离为：

L1=1/2(L4+L6-L5)=(1/2)(12000+2000-4000)=5000mm CD风管近似实长：

L10=ξ3（5000-2000）=1.322533000=3968mm CD风管重：G2=q3L10=45433.968=1801kg CD风管重心至支座A投影距离为：

L2=1/2(L3+L7)=1/23(5000+2000)=3500mm

D点阀门及膨胀节重量的一半G3=2500kg，阀门及膨胀节A

支座的投影距离为L3=5000mm ④求支反力PB1

L43PB1+G23L2+G33L3=G13L1 PB1=(G13L1- G23L2-G33L3)/L4

=(1180735000-180133500-250035000)/12000=3352kg 垂直分力：

PBZ1=cosα3PB1=cos35°33362=2754kg 水平分力：

PBXY1=sinα13PB1=sin35°33362=1928kg X轴向分力：

PBX1=cosα23PBXY1=cos22.62°31928=1780kg Y轴向分力：

PBY1=sinα23PBXY2=sin22.62°31928=742kg ⑤求正压力PB1在风管胀、缩时引起的摩擦力PB2：

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PB2=0.2PB1=0.233362=673kg 摩擦力的垂直分力：

PBZ2=±sinα13PB2=±sin35°3673=±368kg 摩擦力的水平分力：

PBXY2=±cosα13PB2=±cos35°3673=±551kg 摩擦力的X轴向分力： PBX2=±cosα23PBXY2

=±cos22.62°3551=±509kg 摩擦力的Y轴向分力： PBY2=±sinα23PBXY2

=±sin22.62°3551=±212kg

⑥按B点受力最不利情况，考虑安全系数为1.2，求B支座反力 垂直载荷：

PBZ==1.2(PBZ1+ PBZ2)=1.2（2754+673）=4413kg=40.4kN X轴载荷：

PBX==1.2（PBX1+ PBX2）=1.2（1780+509）=2747kg=27kN Y轴载荷：

PBY==1.2（PBY1+ PBY2）=1.2（742+212）=1149kg=11.3kN ⑦求A支座反力，考虑安全系数为1.2 垂直载荷：

PAZ=1.2（G1+G2+G3-PBZ1+PBZ2） =1.2（11808+1770+2500-2754+386）

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=16452kg=161.4kN X轴载荷PAX=-PBX=-27kN Y轴载荷PAY=-PBY=-11.3kN

⑧求A支点承受的弯矩。由于G2和G3在风管平面图中偏离EF，风管L8和L9产生弯矩。

MAXY=G23L8+G33L9

=1.77032.9+2.534.1=15.4t2m 考虑安全系数1.2后转矩分解到X、Y轴： MAX=1.23cosα23MAXY =1.23cos22.62°315.4 =17.06t2m=168kN2m MAY=1.23sinα23MAY =1.23sin22.62°315.4 =7.11t2m=70kN2m ⑨计算结果 A支座受力：

PAZ=161.4kN;PAX=-27kN；PAY=11.3kN 分解到X、Y轴的力矩为：

MAX=168kN2m，MAY=70kN2m B支座受力：

PBZ=40.4kN，PBX=27kN，PBY=11.3kN （4） 支座间允许最大跨度计算 ①支座间允许最大跨度的计算

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