专利名称：一种用于烟风道内支撑连接的节点板及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑构件，特别是涉及一种用于烟风道内支撑连接的节点板，还 涉及上述节点板的施工方法。
背景技术：
烟风道作为一种建筑构件，当烟风道尺寸大于一定值后，烟风道的外壁上需设置 加固肋，在实际施工过程中，为了施工安全和减少加固肋的使用，或者当超过频率控制极限 跨度和需要减小加固肋规格时，在烟风道内增设内支撑是必要的措施，内支撑多采用圆管 或型钢，即首先在烟风道内壁上设置数个加强板，后在每一组相对设置的加强板上横向设 置一根内支撑，此时内支撑对准每道横向加固肋设置，为减少内支撑的现场施工工作量并 提高施工的精度，相互交叉连接的内支撑之间或者内支撑与烟风道内壁之间的连接一般采 用节点板。如图1、2所示，是现有烟风道内支撑B型节点形式，两个内支撑形成“十字形”交 叉结构，并于交叉部位通过节点板连接，对于B型节点，《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术 规程》(以下简称规程)中推荐使用的节点板安装方式是节点板为两块板体1、2，两块板 体1、2分别焊接在其中一个内支撑3的两侧，另一个内支撑4分为两段，每段与节点板的连 接端面上开有沿该端面径向贯穿的卡槽7，两块板体1、2分别卡接固定于卡槽7内(参见 图3及图4)，此时，节点板的板面与烟风道内烟风的流向基本垂直，即节点板的板面迎向烟 风；如图5、6所示，是现有烟风道的内支撑C、D、F型节点形式，该节点是通过内支撑与烟风 道连接形成，对于此种节点，如图7、8及9所示，《规程》中推荐的节点板安装方式是在烟 风道10的外壁上设有加固肋11，加强板5设置在烟风道10的内壁上，在加强板5上以与其 垂直方向设置节点板6，内支撑8与节点板6的连接端面上分别开有沿该端面径向贯穿的卡 槽9，节点板6卡接固定在卡槽9内(参见图10)，此时，节点板的板面与烟风道内烟风的流 向基本垂直，即节点板的板面迎向烟风。以上节点板安装方式的缺陷在于(1)随着烟风道尺寸的增大，内支撑的规格也 会增大，而节点板的尺寸也会相应加大，使得节点板占烟风道通流面积的百分比增加，由于 节点板的板面迎向烟风，烟风流通的截面积减小，会增大烟风道的阻力，增加烟风道运行能 耗，不利于节能降耗；(2)烟风流过节点板，容易产生涡流，引起烟风道的振动，产生较大的 噪音；(3)在烟风流量确定的情况下，现有节点板的设置使得烟风道的截面积尺寸较大，因 此增加了耗材，提高了投资成本；(4)当烟风道的内支撑沿烟风流动方向排列有多个时，为 了实现组织气流分布的良好效果需增设导流板，如此会增加施工成本。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种易于制作、便于施工、可大大降低成本、而且能够降 低噪音、实现节能降耗并能较好地组织气流分布的用于烟风道内支撑连接的节点板。本发明的上述目的是通过以下的技术方案来实现的一种用于烟风道内支撑连接
4的节点板，所述节点板设于内支撑之间或者内支撑与烟风道内壁之间的连接部位，其特征 在于所述节点板的板面与烟风道内的烟风流动方向平行。本发明节点板的板面与烟风道内的烟风流动方向平行，增加了烟风实际利用的流 通截面积，从而降低了烟风流速，减少烟风流动阻力，降低能耗，实现节能；由于烟风流过节 点板后不易形成涡流，因此减少了烟风道的振动，使得由于振动而产生的噪音也大幅度降 低；由于本发明的节点板具有导流板的作用，因此当烟风道的内支撑沿烟风流动方向排列 有多个时，不必另设导流板，也可以实现组织气流分布的良好效果，从而降低了施工成本； 在烟风流量确定的情况下，设计烟风道截面尺寸时，采用本发明节点板可以在满足规程推 荐的烟风流速前提下，降低烟风道的截面尺寸，从而减少材料耗量，降低施工成本。作为本发明的一种实施方式，所述节点板应用于内支撑B型节点，所述节点板为 板面开有中心安装孔的板体，第一内支撑分为两段，每段的其中一端分别固定在烟风道的 内壁上，而每段用于与节点板连接的端面上开有沿该端面径向贯穿的卡槽，所述节点板的 两边侧卡接固定在相对应的卡槽中；所述中心安装孔的孔径与第二内支撑的径向截面尺寸 相适应，第二内支撑穿过所述中心安装孔后两端均固定在烟风道的内壁上。在满足相同受 力情况下，本发明的节点板与内支撑焊接连接时，焊缝的长度缩短为现有节点板焊接连接 形成焊缝的一半，而且本发明节点板为一块，因此可降低施工人员切割和焊接的工作量，从 而加快施工进度。本发明可以有以下实施方式本发明所述节点板应用于内支撑C型节点，所述节点板为两个，每个内支撑用于 与节点板连接的端面上开有沿该端面径向贯穿的卡槽，每个节点板的一边侧卡接固定在相 对应的卡槽中，另一边侧与烟风道的内壁连接。本发明所述节点板应用于内支撑D型节点，所述节点板为一个，第一内支撑垂直 于其所连接的烟风道的内壁，且第一内支撑与该内壁直接相连，第二内支撑用于与节点板 连接的端面上开有沿该端面径向贯穿的卡槽，所述节点板的一边侧卡接固定在该卡槽中， 另一边侧与烟风道的内壁连接。本发明所述节点板应用于内支撑F型节点，所述节点板为两个，第一内支撑垂直 于其所连接的烟风道的内壁，且第一内支撑与该内壁直接相连；第二内支撑、第三内支撑分 别用于与节点板连接的端面上开有沿该端面径向贯穿的卡槽，每个节点板的一边侧卡接固 定在相对应的卡槽中，另一边侧与烟风道的内壁连接。作为本发明一种改进，所述节点板通过加强板与烟风道的内壁连接，所述节点板 与加强板的连接部位设有加固板，所述加固板位于所述节点板与加强板之间的夹角内，加 固板的一侧边与节点板的板面连接，另一侧边与加强板连接。加固板的使用，增强了节点板 的受力效果；为了增强加固板的受力，加固板采用楔形。作为本发明优选实施方式，所述节点板为平面板，所述卡槽沿内支撑的轴向开设， 即所述节点板成为内支撑的轴向延伸部分。所述节点板的板面还可以是其它易于连接的流线型曲面。当烟风流过时，可进一 步实现节能降耗的效果。本发明的另一个目的是提供上述节点板的施工方法。本发明的上述目的是通过以下的技术方案来实现的一种用于烟风道内支撑连接
5的节点板的施工方法，将所述节点板设于内支撑之间或者内支撑与烟风道内壁之间的连接 部位，其特征在于将所述节点板的板面设置成平行于烟风道内的烟风流动方向。本发明节点板的板面设置与烟风道内的烟风流动方向平行，可减少烟风流动阻 力，降低能耗，实现节能；由于烟风流过节点板后不易形成涡流，因此减少了烟风道的振动， 噪音也大幅度降低；本发明的节点板可以实现组织气流分布的良好效果；在烟风流量确定 的情况下，设计烟风道截面尺寸时，采用本发明节点板可以在满足规程推荐的烟风流速前 提下，降低烟风道的截面尺寸，从而减少材料耗量，降低施工成本。作为本发明的一种实施方式，所述节点板应用于内支撑B型节点，具体包括以下 步骤(1)将节点板的轮廓加工成符合施工要求的形状，并在节点板的中心部位开中心 安装孔，该中心安装孔的孔径与第二内支撑的径向截面尺寸相适应；(2)将所述第二内支撑穿过节点板的中心安装孔，再将第二内支撑的两端固定在 烟风道的内壁上；(3)所述节点板与第一内支撑连接后再将第一内支撑的两端固定在烟风道的内壁 上，即所述节点板与第一内支撑的连接是第一内支撑每段用于与节点板连接的端面上的 卡槽与所述节点板的两边侧对应卡接固定；(4)第二内支撑穿过所述中心安装孔的穿过部位与所述中心安装孔的孔缘连接。作为本发明的另一种实施方式，所述节点板应用于内支撑C、D、F型节点，具体包 括以下步骤(1)将节点板的轮廓加工成符合施工要求的形状；(2)将节点板的一边侧与对 应的内支撑连接，即内支撑用于与节点板连接的端面上的卡槽与所述节点板的边侧对应卡 接固定；(3)将节点板的另一边侧与烟风道的内壁连接。作为本发明的优选实施方式，所述内支撑为圆管，所述中心安装孔为圆孔，所述中 心安装孔的孔径比内支撑的外径大1 3mm。便于内支撑与中心安装孔的焊接。所述内支撑的径向截面形状为翼型或者菱形，所述翼型内支撑的弧型端面或者菱 形内支撑的长轴端面迎向烟风道内的烟风流动方向。本发明的内支撑可以为圆管以外的其它的流线型结构形状，如翼型内支撑，在节 点板应用于内支撑B型节点时，节点板的中心安装孔的形状可随内支撑的形状而改变以便 内支撑能够适宜地通过中心安装孔。与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果(1)在烟风流量确定的情况下，设计烟风道截面尺寸时，采用本发明的节点板可以 在满足规程推荐的烟风流速前提下，降低烟风道截面的尺寸，从而减少材料耗量，降低施工 成本。(2)在烟风流量和烟风道截面尺寸确定的情况下，采用本发明的节点板可以增加 烟风实际利用的流通截面积，降低烟风流速，减少烟风流动阻力，降低能耗，实现节能。(3)本发明与现有节点板设置结构相比，本发明节点板沿烟风流动方向布置，局部 阻力系数降低，从而可以进一步降低烟风流动阻力。(4)因为本发明节点板的板面与烟风流动方向相平行，烟风流经节点板后不易形 成涡流，因此有利于减小烟风道的振动，进而可大幅度降低由于振动而产生的噪音。(5)当沿烟风流动方向排列有多个内支撑时，本发明节点板相当于导流板，有利于烟风流体的均勻分布，可减少烟风流动阻力。(6)本发明的节点板易于制作，有利于降低施工人员工作量，从而加快施工进度。(7)本发明适用于各种建筑结构中的烟风道，适用范围较广，实用性较强。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。图1是现有内支撑B型节点俯视示意图；图2是另一现有内支撑B型节点俯视示意图；图3是现有节点板安装在内支撑B型节点的俯视示意图；图4是图3的A向视图；图5是现有内支撑C、D型节点俯视示意图；图6是现有内支撑F型节点俯视示意图；图7是现有节点板安装在内支撑C型节点的俯视示意图；图8是现有节点板安装在内支撑D型节点的俯视示意图；图9是现有节点板安装在内支撑F型节点的俯视示意图；图10是现有节点板与内支撑连接的侧视示意图；图11是本发明节点板安装在内支撑B型节点的俯视示意图；图12是图11的B向视图；图13是本发明节点板安装在内支撑C型节点的俯视示意图；图14是本发明节点板安装在内支撑D型节点的俯视示意图；图15是本发明节点板安装在内支撑F型节点的俯视示意图；图16是本发明节点板与内支撑、烟风道连接的侧视示意图。
具体实施例方式实施例1如图11、12所示，本发明一种用于烟风道内支撑连接的节点板，本实施例中的节 点板12应用于内支撑B型节点，采用钢板，即第一内支撑与第二内支撑14形成“十字形”交 叉结构，并于交叉部位通过节点板12连接，节点板12为板面开有中心安装孔15的板体，节 点板12的板面与烟风道内的烟风流动方向平行，第一内支撑分为两段13a、13b，每段的其 中一端分别固定在烟风道内壁的加强板上，而每段用于与节点板12连接的端面上开有沿 该端面径向贯穿的卡槽16，节点板12的两边侧卡于并焊接在相对应的卡槽16中；中心安 装孔15的孔径与第二内支撑14的径向截面尺寸相适应，第二内支撑14为圆形钢管，中心 安装孔15是圆孔，中心安装孔15的孔径比第二内支撑14的外径大1mm，第二内支撑14穿 过中心安装孔15后两端均通过焊接在加强板上而与烟风道的内壁连接。一种上述节点板的施工方法，将节点板12设于第一内支撑与第二内支撑14之间 的连接部位，具体包括以下步骤(1)将节点板12的轮廓加工成符合施工要求的形状，并在节点板12的中心部位开 中心安装孔15，该中心安装孔15的孔径与第二内支撑14的径向截面尺寸相适应；(2)将第二内支撑14穿过节点板12的中心安装孔15，再将第二内支撑14的两端焊接在位于烟风道内壁的加强板上，此时节点板12的板面设置成平行于烟风道内的烟风 流动方向；(3)节点板12与第一内支撑连接后再将第一内支撑的两端焊接在烟风道内壁的 加强板上，即节点板12与第一内支撑的连接是第一内支撑每段13a、13b用于与节点板12 连接的端面上的卡槽16与节点板12的两边侧对应卡合焊接；(4)第二内支撑14穿过中心安装孔15的穿过部位与中心安装孔15的孔缘焊接。本发明节点板规格的选用与现有节点板规格确定的计算过程相同，具体根据以下 计算过程得出根据烟风性质、流场、烟风道尺寸、烟风流速、烟风压力及附加荷载等数据， 按照现有的力学原理对节点板的受力进行分析，根据受力分析结果，结合材料力学原理来 确定。以下是确定节点板具体规格所用的主要公式
基本变形应力公式变形公式轴向拉压^ Fn σ =—— AAZ = M EA扭转T τ =— WpTl φ =- GIp弯曲My M σ = =— h wθ = ^= f^W dx J EI其中 σ <[σ];τ <[τ]。(表 1)实施例2如图13所示，本实施例与实施例1的不同之处在于节点板12应用于内支撑C型 节点，节点板12为两个，每个内支撑18用于与节点板12连接的端面上开有沿该端面径向 贯穿的卡槽16，每个节点板12的一边侧卡合并焊接在相对应的卡槽16中，另一边侧通过焊 接在加强板19上而与烟风道20的内壁连接，节点板12为平面板，卡槽16沿内支撑18的 轴向开设，即节点板12成为内支撑18的轴向延伸部分。节点板12与加强板19的连接部位设有加固板21，加固板21为楔形，位于节点板 12与加强板19之间的夹角内，加固板21的一侧边与节点板12的板面焊接，另一侧边与加 强板19焊接。上述节点板的施工方法，具体包括以下步骤(1)将节点板12的轮廓加工成符合 施工要求的形状；(2)将节点板12的一边侧与对应的内支撑18连接，即内支撑18用于与 节点板12连接的端面上的卡槽16与节点板12的边侧对应卡合焊接；(3)将节点板12的 另一边侧焊接在位于烟风道内壁的加强板19上；(4)将加固板21的一侧边与节点板12的 板面焊接，另一侧边与加强板19焊接。实施例3如图14所示，本实施例与实施例2的不同之处在于节点板12应用于内支撑D型 节点，节点板12为一个，第一内支撑22垂直于其所连接的烟风道20的内壁，且第一内支撑
822与该内壁通过加强板19相连，第二内支撑23用于与节点板12连接的端面上开有沿该端 面径向贯穿的卡槽16，节点板12的一边侧卡合焊接在该卡槽16中，另一边侧通过焊接在加 强板19上而与烟风道20的内壁连接。上述节点板的施工方法，具体包括以下步骤(1)将节点板12的轮廓加工成符合 施工要求的形状；(2)将节点板12的一边侧与对应的内支撑23连接，即内支撑23用于与 节点板12连接的端面上的卡槽16与节点板12的边侧对应卡合焊接；(3)将节点板12的 另一边侧焊接在位于烟风道内壁的加强板19上；(4)将加固板21的一侧边与节点板12的 板面焊接，另一侧边与加强板19焊接。实施例4如图15、16所示，本实施例与实施例3的不同之处在于节点板12应用于内支撑 F型节点，节点板12为两个，第一内支撑24垂直于其所连接的烟风道20的内壁，且第一内 支撑24与该内壁通过加强板19相连；第二内支撑25、第三内支撑26分别用于与节点板12 连接的端面上开有沿该端面径向贯穿的卡槽16，每个节点板12的一边侧卡合焊接在相对 应的卡槽16中，另一边侧通过焊接在加强板19上而与烟风道20的内壁连接。上述节点板的施工方法，具体包括以下步骤(1)将节点板12的轮廓加工成符合 施工要求的形状；(2)将每个节点板12的一边侧与对应的第二内支撑25、第三内支撑26连 接，即第二内支撑25、第三内支撑26用于与节点板12连接的端面上的卡槽16与节点板12 的边侧对应卡合焊接；(3)将节点板12的另一边侧焊接在位于烟风道内壁的加强板19上； (4)将加固板21的一侧边与节点板12的板面焊接，另一侧边与加强板19焊接。加固板根据节点板的受力情况进行选择使用。本发明中的节点板的板面除了采用平面，还可以采用流线型曲面，当烟风流过节 点板时，这种结构更有利于节能降耗；而内支撑除了采用圆管，还可以采用其它流线型结构 形状，比如翼型内支撑，也可进一步降低排烟能耗。本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知 识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明根据不同的烟风道结构， 即直烟道、弧形烟道、异形件等，所使用的节点板的安装方式可以做出多种形式的修改、替 换或变更，这些修改、替换或变更均落在本发明权利保护范围之内。
权利要求
一种用于烟风道内支撑连接的节点板，所述节点板设于内支撑之间或者内支撑与烟风道内壁之间的连接部位，其特征在于所述节点板的板面与烟风道内的烟风流动方向平行。
2.根据权利要求1所述的用于烟风道内支撑连接的节点板，其特征在于所述节点板 应用于内支撑B型节点，所述节点板为板面开有中心安装孔的板体，第一内支撑分为两段， 每段的其中一端分别固定在烟风道的内壁上，而每段用于与节点板连接的端面上开有沿该 端面径向贯穿的卡槽，所述节点板的两边侧卡接固定在相对应的卡槽中；所述中心安装孔 的孔径与第二内支撑的径向截面尺寸相适应，第二内支撑穿过所述中心安装孔后两端均固 定在烟风道的内壁上。
3.根据权利要求1所述的用于烟风道内支撑连接的节点板，其特征在于所述节点板 应用于内支撑C型节点，所述节点板为两个，每个内支撑用于与节点板连接的端面上开有 沿该端面径向贯穿的卡槽，每个节点板的一边侧卡接固定在相对应的卡槽中，另一边侧与 烟风道的内壁连接。
4.根据权利要求1所述的用于烟风道内支撑连接的节点板，其特征在于所述节点板 应用于内支撑D型节点，所述节点板为一个，第一内支撑垂直于其所连接的烟风道的内壁， 且第一内支撑与该内壁直接相连，第二内支撑用于与节点板连接的端面上开有沿该端面径 向贯穿的卡槽，所述节点板的一边侧卡接固定在该卡槽中，另一边侧与烟风道的内壁连接。
5.根据权利要求1所述的用于烟风道内支撑连接的节点板，其特征在于所述节点板 应用于内支撑F型节点，所述节点板为两个，第一内支撑垂直于其所连接的烟风道的内壁， 且第一内支撑与该内壁直接相连；第二内支撑、第三内支撑分别用于与节点板连接的端面 上开有沿该端面径向贯穿的卡槽，每个节点板的一边侧卡接固定在相对应的卡槽中，另一 边侧与烟风道的内壁连接。
6.根据权利要求3或4或5所述的用于烟风道内支撑连接的节点板，其特征在于所述 节点板通过加强板与烟风道的内壁连接，所述节点板与加强板的连接部位设有加固板，所 述加固板位于所述节点板与加强板之间的夹角内，加固板的一侧边与节点板的板面连接， 另一侧边与加强板连接。
7.根据权利要求1所述的用于烟风道内支撑连接的节点板，其特征在于所述节点板 的板面为平面或者为流线型曲面。
8.—种如权利要求1所述的用于烟风道内支撑连接的节点板的施工方法，将所述节点 板设于内支撑之间或者内支撑与烟风道内壁之间的连接部位，其特征在于将所述节点板 的板面设置成平行于烟风道内的烟风流动方向。
9.根据权利要求8所述的用于烟风道内支撑连接的节点板的施工方法，所述节点板应 用于内支撑B型节点，具体包括以下步骤(1)将节点板的轮廓加工成符合施工要求的形状，并在节点板的中心部位开中心安装 孔，该中心安装孔的孔径与第二内支撑的径向截面尺寸相适应；(2)将所述第二内支撑穿过节点板的中心安装孔，再将第二内支撑的两端固定在烟风 道的内壁上；(3)所述节点板与第一内支撑连接后再将第一内支撑的两端固定在烟风道的内壁上， 即所述节点板与第一内支撑的连接是第一内支撑每段用于与节点板连接的端面上的卡槽与所述节点板的两边侧对应卡接固定；(4)第二内支撑穿过所述中心安装孔的穿过部位与所述中心安装孔的孔缘连接。
10.根据权利要求8所述的用于烟风道内支撑连接的节点板的施工方法，所述节点板 应用于内支撑C、D、F型节点，具体包括以下步骤(1)将节点板的轮廓加工成符合施工要求 的形状；(2)将节点板的一边侧与对应的内支撑连接，即内支撑用于与节点板连接的端面 上的卡槽与所述节点板的边侧对应卡接固定；(3)将节点板的另一边侧与烟风道的内壁连 接。
全文摘要
本发明公开了一种用于烟风道内支撑连接的节点板，所述节点板设于内支撑之间或者内支撑与烟风道内壁之间的连接部位，所述节点板的板面与烟风道内的烟风流动方向平行；本发明还公开了上述节点板的施工方法。本发明节点板的板面与烟风道内的烟风流动方向平行，增加了烟风实际利用的流通截面积，从而降低了烟风流速，减少烟风流动阻力，降低能耗，实现节能；由于烟风流过节点板后不易形成涡流，因此减少了烟风道的振动，使得由于振动而产生的噪音也大幅度降低；由于本发明的节点板具有导流板的作用，因此当烟风道的内支撑沿烟风流动方向排列有多个时，不必另设导流板，也可以实现组织气流分布的良好效果，从而降低了施工成本。
文档编号E04F17/02GK101942898SQ20101027856
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者吴阿峰, 姚友工, 孙叶柱, 张又新, 赵平 申请人:华能国际电力股份有限公司