塔器防振措施之破风圈

高耸的塔器在风力作用下将会产生共振，一旦发生振动危害严重，轻者法兰泄露，地脚螺栓松动，重者发生疲劳破坏，导致事故发生。所以要防止共振。防振措施之一，采用扰流装置，比如，破风圈在塔的上部1/3塔高的范围内安装轴向的翅片或螺旋形翅片的扰流器。

轴向翅片的长度L为塔径D的0.75倍-0.9倍，翅片宽度b为D的0.069倍。同一圆周上的翅片数为4，相互之间的夹角为90°。相邻圆周上的翅片彼此错开30°角，装有轴向翅片的塔设备，共振时的振幅将减少1/2左右。

翅片为螺旋形时，其头数取3，相互之间错开120°，螺距t为直径D的5倍，翅片宽度W为直径D的0.1倍。这里说的直径,指的是塔器的外径,包括保温.螺旋形纸片比轴向翅片的效果更好。



我们再来看看烟囱上的防振结构,破风圈破风圈是烟囱上的一个部件，是为了避免或者减少气流流动产生卡曼涡旋引起烟囱发生共振，而在烟囱最上一段加焊螺旋状绕带或者翅片。也有轴向布置的。流体横向流过圆柱体时，在圆柱体背面的两侧交替产生旋涡，且在脱离后形成旋涡尾流的现象,又称"卡曼旋涡"。


产生旋涡的原因是流体受阻后动能和压能相互转换，且压强沿圆柱体周向及边界层的厚度方向发生变化，边界层外部流体的较大压强作用迫使边界层内部压强较小的质点向相反方向流动，从而使边界层增厚，形成旋涡，然后从圆柱体表面脱离，旋涡随着流速增大被拉长后消失。当一侧旋涡长大脱离时，另一侧的旋涡正在形成并长大，这样交替形成两行旋涡尾流，形似"涡街"。卡曼涡街的旋涡以一定的频率产生、脱离和逸散，圆柱体两侧的压强也以相同的频率发生周期性变化，当旋涡脱落频率等于圆柱体某一振型的自振频率时，圆柱体就会发生激烈的振动，此现象属于一种诱导振动。根据实验，旋涡脱落频率与圆柱体外径及流体速度有关。塔设备受到风载荷作用，在符合以上条件时也会出现周期性的旋涡并诱发振动，严重时会导致设备失效和破坏。
烟囱设计应避免由涡流引起的共振。增加烟囱的刚度或附加混凝土衬里层可以提高烟囱的抗振能力。但最有效的办法是在烟囱最上一段加焊螺旋形外部"破风圈" 。

破风圈的设置应符合下列规定:a 设置条件:当烟囱的临界风速小于6~7m/s 时，应设置破风圈。当烟囱的临界风速为7~13.4m/s，且小于设计风速时，而用改变烟囱高度、直径和增加厚度等措施不经济时，也可设置破风圈。b 设置破风圈范围的烟囱体型系数应按表面粗糙情况选取。c 设置位置:需设置破风圈时，应在距烟囱上端不小于烟囱高度1/3 的范围内设置。d 破风圈型式与尺寸:a)交错排列直立板型:直立板厚度不小于6mm，长度不大于1.5m，宽度为烟囱外径的1/10:每圈立板数量为4块，沿烟囱圆周均布，相邻圈立板相互错开45°。b)螺旋板型:螺旋板厚度不小于6mm，板宽为烟囱外径的1/10。螺旋板为3道，沿圆周均布，螺旋节距可为烟囱外直径的5倍。更多动态，请关注我们官方网站：www.tuxren.com，或者关注我们的微信平台：asmecn，小编微信号: ，也欢迎大家前来投稿。
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