本發(fā)明涉及一種抗龍卷風(fēng)格柵，具體地說，是涉及一種提供較高通風(fēng)率的同時有效阻擋異物直接穿過的格柵。

背景技術(shù)：

在核電站設(shè)施等重要設(shè)施中的防護格柵，既要考慮當(dāng)內(nèi)部發(fā)生爆炸等危險狀況時，格柵要有良好的通風(fēng)性能以起到防爆散熱的作用；又要考慮在內(nèi)部正常工作的情況下，格柵具有足夠的外部防護能力，以滿足在強風(fēng)等因素的作用下，防止外部異物從格柵直接進入設(shè)施內(nèi)部，避免對內(nèi)部的安全產(chǎn)生威脅。

現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有能在能保持高通風(fēng)率、對內(nèi)防爆散熱性能的同時還有很好的外部防護作用的格柵。但是，目前我國正在大力發(fā)展核能發(fā)電技術(shù)，興建了大量的核電設(shè)施，對此類格柵又有著極大地需求。因此，需要一種抗龍卷風(fēng)格柵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種能夠在保持較高通風(fēng)率的同時提供很好地防護能力的抗龍卷風(fēng)格柵，適用于目前許多重要設(shè)施，如核電站等，彌補了目前國內(nèi)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的空白。

技術(shù)方案：本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵，包括框架、設(shè)置在所述框架前后兩側(cè)的多個橫向連接桿、設(shè)置在所述框架后側(cè)并與橫向連接桿正交的縱向連接桿、設(shè)置在框架中的多個折板型擋板，所述框架的前側(cè)和后側(cè)，多個橫向連接桿均等間距分層排列設(shè)置，所述多個擋板等間距分層排列設(shè)置，每個擋板前后兩端分別與一個設(shè)置在框架后側(cè)的橫向連接桿和一個設(shè)置在框架前側(cè)的橫向連接桿連接。

進一步的，本發(fā)明格柵中，框架為門字形結(jié)構(gòu)，包括3塊分別位于上側(cè)、左側(cè)、右側(cè)并兩兩垂直連接的隔板。

進一步的，本發(fā)明格柵中，擋板為l型折板，包括連為一體的兩個平面板，所述兩個平面板與豎直面的夾角均為即擋板中間的彎折角角度為彎折角兩側(cè)，與框架前側(cè)橫向連接桿連接的平面板的寬度為l1，與框架后側(cè)橫向連接桿連接的平面板的寬度為l2，且滿足1<l1/l2≤2的關(guān)系。

進一步的，本發(fā)明格柵中，l1和l2的比例關(guān)系為l1/l2＝2。

進一步的，本發(fā)明格柵中，橫向連接桿分別在框架前后兩側(cè)沿水平方向排布，長度與擋板相同，兩端與框架端部連接；縱向連接桿沿豎直排布，框架、擋板、橫向連接桿和縱向連接桿間固定連接。

進一步的，本發(fā)明格柵中，擋板左右兩端與框架兩側(cè)內(nèi)部連接。

擋板的厚度為t為制作擋板的鋼板材料厚度，選取目前市場常見的鋼板可以降低成本。通風(fēng)率要求越高，選取的擋板厚度越薄，一般為10mm-20mm左右。組裝時，擋板左右兩端與框架內(nèi)側(cè)連接，擋板沿豎直方向依次排布，擋板彎折角兩側(cè)與豎直面夾角均為

進一步的，已知h為格柵豎直高度，a為實際需求的格柵通風(fēng)面積，l1為與框架前側(cè)橫向連接桿連接的平面板的寬度，t為擋板的厚度的情況下，格柵的水平厚度w，格柵中擋板的層數(shù)n，上下相鄰兩塊擋板彎折角頂點之間的距離h與擋板中間的彎折角之間要滿足如下關(guān)系：

其中n＝h/h,fix為取整函數(shù)，長度單位為m，角度單位為度，面積單位為m²。

進一步的，本發(fā)明格柵中，經(jīng)過計算與實際驗證的取值范圍為60°～72°。

在上述關(guān)系式中，以為變量，遍歷取值范圍60°～72°內(nèi)的值，分別得出對應(yīng)的格柵中擋板的層數(shù)n和兩塊擋板彎折角頂點之間的距離h的取值，對一系列數(shù)值進行比較，選擇出其中的通風(fēng)率高又經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案為格柵的相應(yīng)參數(shù)。

橫向連接桿在格柵中擋板內(nèi)外兩側(cè)沿水平方向排布，長度與擋板相同，兩端與框架內(nèi)側(cè)連接；縱向連接桿沿豎直排布，位于格柵內(nèi)部，數(shù)量需根據(jù)整體格柵穩(wěn)定性要求判斷。框架、擋板、橫向連接桿和縱向連接桿相應(yīng)部分間連接方式為固定，不可移動。

本發(fā)明中，橫向連接桿3和縱向連接桿4統(tǒng)稱為連接桿件，其作用是對格柵結(jié)構(gòu)進行加固，增強其整體強度和抗震性能。經(jīng)過構(gòu)建計算模型對格柵的強度和抗震性能的驗證，橫向連接桿和縱向連接桿在格柵結(jié)構(gòu)中有著十分顯著的作用。本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵需要在有外部異物撞擊時，能夠抵擋很強的沖擊力，此時橫向連接桿和縱向連接桿對提升格柵的整體穩(wěn)定性十分重要。

進一步的，本發(fā)明的一種抗龍卷風(fēng)格柵，連接桿件、框架和擋板間的連接方式根據(jù)實際工作環(huán)境選擇，常用的有焊接等。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明所述的一種抗龍卷風(fēng)格柵，在實際使用過程中可顯示出非常明顯的優(yōu)越性：

1.本發(fā)明的一種抗龍卷風(fēng)格柵，通過對擋板的設(shè)計，嚴格控制格柵各部分的相關(guān)尺寸，使得擋板對于通風(fēng)的阻礙很小，保證了通風(fēng)面積，使得抗龍卷風(fēng)格柵具有極高的通風(fēng)率，根據(jù)不同需求可達到80％以上，極大的保證了其防爆散熱的功能；

2.本發(fā)明的一種抗龍卷風(fēng)格柵，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上十分完善，擋板的設(shè)計十分巧妙，在不影響通風(fēng)的情況下，擋板前后兩部分有一定的角度偏移，能夠阻擋異物直接從擋板間的空隙穿過；即使有一部分異物進入也是在經(jīng)過擋板的偏轉(zhuǎn)，大大的減小了對內(nèi)部的沖擊作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在保有較高通風(fēng)率的情況下，也能有效阻止異物通過格柵，起到非常好的防護作用，且整體強度高防震作用也十分顯著；

3.本發(fā)明在對其各部分構(gòu)件的設(shè)計上經(jīng)過了嚴格的計算，其設(shè)計十分簡化、結(jié)構(gòu)十分簡單，以各部分的共同作用滿足實際需求，因而對于實際的生產(chǎn)加工方面的要求較低，制造方便。

附圖說明

圖1(a)為本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵中某兩塊擋板示意圖，圖1(b)為所有擋板排布規(guī)律示意圖；

圖2(a)為本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵的連接桿件正面示意圖，圖2(b)為本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵的連接桿件反面示意圖；

圖3為本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵的橫向連接桿和縱向連接桿連接示意圖；

圖4(a)為本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵的整體結(jié)構(gòu)正面示意圖，圖4(b)為本發(fā)明的抗龍卷風(fēng)格柵的整體結(jié)構(gòu)反面示意圖；

圖中有：1—框架，2—擋板，3—橫向連接桿，4—縱向連接桿。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

本實施例中提供的抗龍卷風(fēng)格柵外形為矩形，并且高為2m，寬為1m，要求通風(fēng)率達到75％，即通風(fēng)面積為1.5m²。在本實施例中，抗龍卷風(fēng)格柵材質(zhì)選為鋼材。

本發(fā)明的一種抗龍卷風(fēng)格柵，由框架1，擋板2、橫向連接桿3和縱向連接桿4四部分組成。其中橫向連接桿3和縱向連接桿4統(tǒng)稱為連接桿件。

如圖4(a)和圖4(b)所示，框架1是格柵的外邊框，主要作用是與建筑結(jié)構(gòu)相連接，形狀和尺寸即為格柵的外形尺寸，在本實施例中為矩形，高h為2m，寬為1m。圖中未顯示上部的框架部分，如果顯示將影響圖中的其他部分展示。

如圖1(a)所示，擋板2為l型折板，包括連為一體的兩個平面板，所述兩個平面板與豎直面的夾角均為即擋板2中間的彎折角角度為彎折角兩側(cè)，與框架1前側(cè)橫向連接桿3連接的平面板的寬度為l1，與框架1后側(cè)橫向連接桿3連接的平面板的寬度為l2，且滿足1<l1/l2≤2的關(guān)系。從經(jīng)濟節(jié)省的方面考慮，最優(yōu)選設(shè)計為l1/l2＝2。在本實施例中，彎折角一側(cè)與框架1前側(cè)橫向連接桿3連接的平面板的寬度l1的值取320mm，格柵豎直高度h為2m，實際需求的通風(fēng)面積a為1.5m²，擋板的厚度為t＝10mm的情況下，格柵的水平厚度為w，格柵中擋板2的層數(shù)n，兩塊擋板彎折角頂點之間的距離h與彎折角參數(shù)之間要滿足如下關(guān)系：

其中n＝h/h,fix為取整函數(shù)，長度單位為m，角度單位為度，面積單位為m²。經(jīng)過計算與實際驗證的取值范圍為60°～72°。

在上述關(guān)系式中，以為變量，遍歷取值范圍60°～72°內(nèi)的值，分別得出對應(yīng)的格柵中擋板2的層數(shù)n和兩塊擋板彎折角頂點之間的距離h的取值，對一系列數(shù)值進行比較，選擇出其中的通風(fēng)率高又經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案為格柵的相應(yīng)參數(shù)。

在本實施例中，經(jīng)計算取69°，h的值取124.01mm，層數(shù)n為16，水平厚度w為4.4812m，此時通風(fēng)面積為1.5866m²，通風(fēng)率為79.33％，為最優(yōu)解。

如圖2(a)、圖2(b)、圖3所示，橫向連接桿3在格柵中擋板2內(nèi)外兩側(cè)沿水平方向排布，長度與擋板相同，兩端與框架1內(nèi)側(cè)連接，分布與擋板2內(nèi)外兩側(cè)，與擋板連接；縱向連接桿4沿豎直排布，位于格柵內(nèi)部，與擋板2或橫向連接桿3連接，數(shù)量需根據(jù)整體格柵穩(wěn)定性要求判斷。框架、擋板、橫向連接桿和縱向連接桿相應(yīng)部分間連接方式為固定，不可移動。

如圖1(b)、圖4(a)和圖4(b)所示，組裝時，擋板2沿框架1內(nèi)側(cè)高的方向依次排布，彎折角頂點之間距離為h＝124.01mm。組裝時，擋板2短邊和長邊與豎直面夾角均為擋板與框架1內(nèi)側(cè)連接固定。在本實施例中，選擇焊接方式對格柵的各部分進行連接。

上述實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和等同替換，這些對本發(fā)明權(quán)利要求進行改進和等同替換后的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護范圍。