塔器：塔器防振措施之破風(fēng)圈

塔器：高樓在風(fēng)的作用下會(huì)產(chǎn)生共振。一旦振動(dòng)危害嚴(yán)重，塔器法蘭就會(huì)泄漏，地腳螺栓就會(huì)松動(dòng)，重塔就會(huì)受到疲勞破壞，造成事故。所以要避免共振。

抗振措施之一是使用擾流裝置，如防風(fēng)環(huán)。

軸向翅片或螺旋翅片擾流器安裝在塔器高的上1/3處。

軸向翅片的長度l為塔器徑D的0.75 -0.9倍，翅片的寬度b為D的0.069倍..同一圓周上的翅片數(shù)量為4個(gè)，它們之間的夾角為90°。相鄰圓周上的翅片錯(cuò)開30度，對(duì)于帶有軸向翅片的塔器設(shè)備，共振幅度將下降約1/2。

當(dāng)鰭呈螺旋狀時(shí)，它們的頭數(shù)為3，交錯(cuò)120。節(jié)距t是直徑d的5倍，翅片的寬度w是直徑d的0.1倍，這里的直徑是指塔器的外徑，包括保溫。螺旋紙比軸向翅片更有效。

我們來看看煙囪上的防振結(jié)構(gòu)和防風(fēng)環(huán)。

擋風(fēng)板是煙囪上的一個(gè)部件，是為了避免或減少氣流引起的卡門渦流引起的煙囪共振，在煙囪較上面的一段焊接螺旋纏繞條或翅片。也有軸向排列。

當(dāng)流體橫向流過圓柱時(shí)，圓柱背面兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦，分離后形成渦尾，也稱“卡曼渦”。

渦流是流體被阻塞后動(dòng)能和壓力能相互轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的，壓力沿圓柱體周向和邊界層厚度方向變化。邊界層外流體的較大壓力迫使邊界層內(nèi)壓力較低的顆粒向相反方向流動(dòng)，從而使邊界層增厚，形成渦流，然后與柱面分離。隨著流速的增加，渦流變長并消失。當(dāng)一側(cè)的渦流增長分離時(shí)，另一側(cè)的渦流正在形成和增長，從而交替形成兩排渦流尾流，類似于“渦街”?？ㄩT渦街中的渦流以一定的頻率產(chǎn)生、分離和消散，圓柱體兩側(cè)的壓力以相同的頻率周期性變化。當(dāng)旋渦脫落頻率等于圓柱體某一振型的固有頻率時(shí)，圓柱體就會(huì)劇烈振動(dòng)，這是一種誘發(fā)振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)表明，旋渦脫落頻率與圓柱體外徑和流體速度有關(guān)。當(dāng)塔器架承受風(fēng)荷載時(shí)，當(dāng)滿足上述條件時(shí)，會(huì)出現(xiàn)周期性渦流并誘發(fā)振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備故障和破壞。

囪設(shè)計(jì)應(yīng)避免渦流引起的共振。增加煙囪的剛度或增加混凝土襯層可以提高煙囪的抗振能力。但較有效的方法是在煙囪頂部焊接螺旋形外部“擋風(fēng)環(huán)”。

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