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    公司新聞

    無動力風帽的設計工作原理及制做工藝

    來源:http://www.mylinksdot.com 作者:無動力通風器 時間:2014-4-18 11:12:40 查看:

      無動力風帽的設計和工作原理主要圍繞著空氣動力學風載體型理論中“風作用于物體時,迎風面為壓力,背風面及順風向的側面為吸力”而展開的,同時結合建筑結構力學,經過無數次的測試和改進,形成目前比較完善的產品。其性能主要體現在:

      (1),整體設計為流線圓弧型,既保證了通風器本體強度,也有效的減輕了通風器本體所承受的風壓;

      (2),利用通風器本體高度和弧形所形成的大容積,有效提高了室內空氣的收集和排放能力;

      (3),設置助推風槽(同時也是排水口)聚集屋面風力,對通風器形成自下向上的風壓推力,帶動聚熱倉空氣向上排出;

      (4),任何方向的風越過通風器頂部必然對出風口形成的吸力,提高通風器的上拔速度。

      在空氣動力學中,風載體型系數(也稱空氣動力系數),它是風在工程結構表面形成的壓力(或吸力)與按來流風速算出的理論風壓的比值。它反映出穩定風壓在工程結構及建筑物表面上的分布,并隨建筑物形狀、尺度、圍護和屏蔽狀況以及氣流方向等而異。對一個建筑物而言,從風載體型系數得到的反映是:迎風面為壓力;背風面及順風向的側面為吸力;頂面則隨坡角大小可能為壓力或吸力。

      任何方向的風作用于通風器向外突出的圓弧結構時,均會隨圓弧面改變風向,風速真正對圓弧通風器形成的風壓荷載得到極大的降低。由于通風器人字型擋雨板最高點在頂部以下位置,任何方向的風越過通風器頂部時,都無法對擋雨板形成形成壓力,只會直接形成吸力帶動通風器內部空氣向外排除。背風向的圓弧結構化解了風流對該面形成的大部分吸力,順風向側面所受風壓或吸力較小,由于自然通風器的每一個垂直邊都采用了彩鋼板折角包邊處理,任何風向的風壓對順風向側面都無法威脅。

      超過16m/s的風速就會對超出依托物的彩鋼板造成極大的撕裂威脅,自然通風器的擋雨板在圓弧的保護下,即使在32m/s的暴風氣候,也不會受到損傷。

      在通風器支撐系統的鋼構架的設計上,靖江市華東光電設備有限公司在氣流組織上進行了多工況優化試驗,盡量避免垂直或平行支撐方式,全部采取了對角斜撐形式,有效地提高了剛構架的抗風能力。

      雪荷載要求及其結構設計

      屋面通風器雪荷載能力取決于鋼構架的設計形式、鋼構架的材料規格、外圍護和擋雨板的厚度等因數。 為使自然通風器適用于全國范圍,華東光電公司對自然通風器的基本雪壓設計是以中國雪壓高值區新疆北部阿爾泰地區為參考的,能夠承受該地區氣象記錄30年重現期最大雪壓0.70KN/ m²。在進行雪壓承重結構設計時,充分考慮了出現積雪滑移導致雪壓并不均勻分布承重的最不利情況,擋雨板系統設計為大坡度人字型結構,縱向檁條采用C型鋼,且檁條平行間距控制在1500mm范圍內。

      防雨要求和結構設計

      防止雨雪的侵入是對屋面通風器的基本要求。

      在強化擋雨板、外圍護板和泛水板標準化制造施工確保設備本體防雨性能的同時,適當增加了傾斜式排水槽的數量,以保證暴雨天氣雨水能迅速通過外圍護板排出。ZT6000型通風器擋雨板的截面寬度常規設計是喉口寬度的140%,能有效地防范大風大雨天氣可能出現的飄雨現象。

      外圍護板、擋雨板和泛水板的標準化安裝施工是通風器防雨能力的重要保證:

      (1)、根據設計圖紙將板就位。一般應從年最大頻率風向的反向位置作為安裝起點。

      (2)、確定好安裝方向后,把端邊的封口板先安裝固定好,接著將第一塊板安裝就位,并將其固定,要保證與檁條垂直。

      (3)、第二塊板安裝時應與第一塊板的凸沿重疊,通過檢查保證兩塊板的外沿完全接觸,并且平直,從而保證重疊完好,并用帶密封圈的自攻螺釘與檁條連接在一起。

      (4)、彩鋼板與C檁條之間采用自攻鍍鋅螺釘固定,

      (5)、固定可靠與否直接與連接件數量、間距、連接質量有關。需設置防水密封材料處,敷設良好才能保證板間不發生滲漏水現象。

      壓型金屬板在支承構件上的可靠搭接是指壓型金屬板通過一定的長度與支承構件接觸,且在該接觸范圍內有足夠數量的緊固件將壓型金屬板與支承構件連接成為一體。外圍護板、泛水板、脊瓦、水溝的彩鋼板短邊搭接長度應≥200mm。為改善搭接部分的抗氣候能力,在搭接處涂兩道耐侯膠泥,然后用帶密封圈的自攻螺釘或鉚釘緊固,間距≤300mm。

      自重荷載及材料選擇

      自然通風器圓弧形結構具有優良的結構強度,這種強度并不需要象棚式天窗那樣依賴大規格的鋼結構來實現,因此極大地降低了通風器本體的自重。通風器的依托建筑物的支撐構件規格的設計,除充分考慮風、雪荷載、地震影響外,事實上廠房的支撐結構大部分是為屋面荷載服務的。

      所以,通風器構件材料規格的選擇非常重要,首先應完全保證滿足風雪荷載的要求,同時也要避免無必要的選用過大規格,以免增加自重荷載,加重車間屋面的負荷并增加造價。

      材料:

      (1)彩板 一般為0.5mm鍍鋁鋅彩涂板作為通風器屏蔽和擋雨用材,強度為280Mpa,兩面鍍鋁鋅量≥150g,涂膜厚度正面為22-25um,背面為15mu,該板特點是具有良好的抗腐蝕能力。

      氟碳版:氟碳版由于其價格較高,一般應用于高腐蝕廠房。氟碳涂料是將聚四氟乙烯(PTFE)以微小顆粒狀態分散在溶劑中,然后以360-380oC的高溫燒結成膜,該涂層可長期在-195--250oC下使用,其耐化學品性超過所有聚合物。鍍鋁鋅氟碳彩涂板是目前最理想的防腐屏蔽板材。

      鋼構架的焊接和組裝要求

      8.1 焊接

      (1)焊接材料對鋼結構焊接工程的質量有重大影響。其對于進場時經驗收合格的焊接材料,產品的生產日期、保存狀態、使用烘焙等也直接影響焊接質量,必須選用符合國家標準的焊接材料。

      (2)考慮符合通風器質量等級的焊縫承載要求,凡是嚴重影響焊縫承載能力的缺陷都是嚴禁的,應對嚴重影響焊縫承載能力的外觀質量要求列入主控項目,并給出了外觀合格質量要求。對表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋不允許存在,咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷對動載影響很大,不得存在該類缺陷。

      為了減少應力集中,提高接頭承受疲勞載荷的能力,部分角焊縫將焊縫表面加工為V型。這類接頭必須注意焊縫與母材之間的圓滑過渡。同時,在確定焊縫計算厚度時,應考慮焊縫外形尺寸的影響

      8.2 組裝—緊固件連接

      通風器基座與圓弧的連接,應選用Φ≥16mm高強螺栓;其他部位構件的連接,選用Φ≥10mm鍍鋅螺栓連接。制孔應準確,強行穿入螺栓會損傷絲扣,改變高強度螺栓連接副的扭矩系數,甚至連螺母都擰不上,因此強調自由穿入螺栓孔。氣割擴孔很不規則,既削弱了構件的有效載面,減少了壓力傳力面積,還會使擴孔處鋼材造成缺陷。所以,通風器安裝規定不得采用氣割擴孔。連接孔徑的限制應基于構件有效載面和摩擦傳力面積的考慮。

      組裝螺栓應確保連接牢固。

      防腐要求及鋼構架表面處理

      據統計,每年總腐蝕損失可占國民經濟總產值(GDP)的2%-4%。所以,為確保通風器使用年限能夠與建筑物相等的目標,應嚴格執行業主和設計單位規定的涂裝工藝。

      9.1鋼構架表面防腐涂裝要求:

      氯璜化聚乙烯底漆2遍

      氯璜化聚乙烯中間漆1遍

      氯璜化聚乙烯面漆2遍

      高腐蝕廠房應采用電鍍(浸鍍)防腐處理。

      9.2 涂裝工藝

      要作好防腐工程,達到長效防腐的效果,必須滿足3項基本要求,即:做好表面處理、選擇高性能材料、達到一定的涂層厚度。

      (1) 表面處理是嚴格按照要求進行除銹,鋼鐵表面除銹不徹底,鋼材表面留有一層軋制的氧化鐵皮。過氧化皮是高溫腐蝕產物,主要是四氧化三鐵,它在含微量鹽的水中,與鋼鐵的電極電位差可達0.26伏。在水膜中軋制氧化皮將作為在的陰極,純鋼鐵形成陽極。陽極不斷地被腐蝕、陰極逐漸地擴大,銹蝕產物拱破涂層,鋼結構就被腐蝕。所以,做好除銹處理至關重要,表面處理質量應達到涂裝前鋼材表面預處理規范的Sa2.5級。

      (2)選擇并采購合格的氯璜化聚乙烯底漆、中間漆、面漆。

      (3)每道油漆噴涂后應等待固化后再噴涂下一道油漆,按照正確的比例配制稀釋劑,確保涂層厚度達到150um。

      (4)涂裝完成的構件在78小時內不宜裝運或安裝。


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