择要

采纳SolidWorks有限元解析软件对除尘器做战上的布局件举办强度打算，探求归纳布局件所受应力和变形挠度与理论打算的差错规律，从而为新布局件的运用供应有力的数值根据。打算解析成果阐述：仿真应力的成果比理论打算值偏小约15%，而理论打算挠度值是仿真成果的约4.5倍。借用该条则律，对某水泥厂除尘器壳体上压型钢板布局件举办强度打算解析，在许用应力和挠度界限内，优化公道的压型钢板尺寸，最后为压型钢板在除尘器上的运用供应有力的数值根据，替换原本的布局形态，抵达低沉成本的方针。

袋式除尘器有着除尘效率高、不受粉尘和烟气性格影响、运转波动的益处，因而始终遭到很多行业的喜爱，特为在水泥临盆线中，对尾气排放和生熟料的采集，大型袋式除尘器更是必不成少的做战。但是袋式除尘器属于保守产业做战，壳体多采纳钢板安顿型材的布局形态，布局较为波动。打算思绪及布局强度首要采纳的是保守的理论打算和阅历。跟着商场比赛压力的不停高潮，为低沉打算及制做成本，打算缔造单位纷纭对除尘器做战举办布局优化或推出新的布局形态，从而满意商场的要乞降成本最大化。对某些布局构件优化或新布局形态的保守理论打算较难实行，譬喻压型板。打算时须要做出较多的简化，如许一来或者会低沉新布局的有用欺诈率，也未必能来到低沉做战分量的功效。当前较为大方的办法便是采纳有限元法举办布局优化解析，有限元解析软件较多，而实例解析时也会涌现打算与理论布局受力的差错。因而，在运历时对软件的打算成果须要有所熟悉，熟识或把握如许的差错规律。

为低沉做战分量，节减投资成本，本文彩纳压型钢板做为除尘器壳体举办探索。欺诈SolidWorks有限元解析软件，首先对除尘器做战已有的壳体布局件举办强度解析，经过与理论打算的成果举办对照考证，找出两者之间比例相干的规律，并欺诈该规律对某水泥厂新做战壳体板换成的压型钢板举办强度解析，最后归纳出合适强度请求尺寸的压型钢板做为构成壳体的有用单位。

1　壳体布局件的三维建模和材料属性

壳体是除尘器做战上的紧要构成部份，万古间承袭负压微风载的影响，尚有窑头、窑尾处由于温度致使材料屈就强度改变的影响，打算失慎就会被雄壮的压力“压扁”，形成严峻的临盆变乱。因而，在打算时必要对壳体的布局件举办老成的强度校核，而壳体布局件强度校核有两个要素相当紧要，别离是最大应力值和最大挠度，打算时最大应力应当小于或即是某温度下的材料许用应力，而最大挠度不超出许用值。文中以某水泥公司已有除尘做战为例举办解析，对该壳体上的3种布局件举办建模解析，探求规律。

1.1　除尘器壳体建模

采纳SolidWorks软件对3种壳体布局件举办模子创立，详细布局截面如图1所示。

图1　除尘器壳体3种布局件截面表示

图1中，①型是mm×mm的方钢管，t=5mm，h=3?mm；②型是mm×mm的方钢管与60mm×6mm扁钢组合，h=3?mm；③型是mm×80mm的两边钢管，t=5mm，h=mm。此中：t——型材厚度；h——型材高度（长度）。

1.　除尘器壳体材料

除尘器壳体材料功能如表1所示。

表1　材料功能（Q35B）

　壳体布局件的仿真成果与理论打算值对照

假定壳体承袭的归纳载荷为5?Pa，运转时的温度约℃，对该壳体上的3种布局件举办强度打算和有限元解析对照。

.1　理论打算

在理论打算时，将3种布局件简化为两头波动的准则简支梁，在布局未抵达屈就强度的景况下举办打算，凭据的公式有：

经过上述公式打算，得出3种已有布局构件的成果如表所示。

表　除尘器壳体3种布局件所受应力和挠度理论打算功效

经过理论打算可知：①型的最大应力值.84MPa，最大挠度为1.63mm；②型的最大应力值10.93MPa，最大挠度为8.88mm；③型的最大应力值15.11MPa，最大挠度为17.4mm。此中，①型和③型布局曾经超出了许用应力MPa。

.　仿真静力解析成果

对3种布局件举办线性静态解析，不思索非线性要素，采纳SolidWorks自带的simulation仿真模块举办畛域前提配置和网格区分：模子两头做面波动配置，布局件笔直方位受程度做使劲，网格区分采纳主动区分，同时将精度调到最大。解析打算前对模子根底假定以下：（1）材料连气儿无悠闲；（）材料随地性质类似；（3）随意方位材料性质也类似。

经过SolidWorks软件求解器得出3种布局件打算成果如图~图4所示。

图　①型布局件所受应力和挠度

经过仿真解析可知：①型的最大应力值.7MPa，最大挠度为.mm；②型的最大应力值.8MPa，最大挠度为.mm；③型的最大应力值.6MPa，最大挠度为3.mm。

图3　②型布局件所受应力和挠度

图4　③型布局件所受应力和挠度

.3　仿真成果与理论打算值对照

经过对布局件所受应力和变形挠度与理论打算成果举办较量，探求归纳两者差错规律。借用以下公式举办解析，详细对照成果见表3和表4。

由表3也许视察到：3种布局件的最大应力仿真成果与理论值差错值都很逼近，看来仿真成果和理论打算是成必要的比例相干，归纳上头成果最大差错为14.6%，经过化整差错约15%。再由表4也许视察到：3种布局件的最大挠度仿真成果与理论值差错也很逼近，看来仿真成果和理论打算也是有必要的倍数相干，归纳上头最大倍数约为4.5倍。由此阐述，SolidWorks软件可认为壳体压型板的运用供应有力的数值根底。

表3　布局件最大应力

3　压型板建模及畛域前提配置

压型钢板具备单位分量轻、强度高、抗震功能好、动工倏地、形状好看等益处，是优越的建造材料和构件，遵循不同哄骗工能请求，压型钢板可压成波形、双曲波形、肋形、V形、加筋型等，本文彩纳波形压型板举办解析。

3.1　压型板模子创立

压型板宽度（高度）h已章程波动，在保证压型板强度满意的景况下，可调整长度l的最大值。本文中对3个长度举办解析，别离是：?mm、3?mm和3?mm。波形压型板布局表示如图5所示。

图5　波形压型板布局表示

3.　网格区分及畛域前提配置

依旧采纳SolidWorks软件自带的仿真模块举办畛域前提配置和网格区分：模子两头做面波动配置，压型板表面施加压强5Pa，如图6所示，网格区分采纳主动区分，同时将精度调到最大。

4　模子仿真成果及现场运用

经过求解器打算得出3种长度的压型板仿真成果，并经过上述归纳的差错规律调动为理论值，详细如表5所示。

由表5中也许看出，压型板长度在?mm时，由仿真成果调动成应力理论值为90.56MPa，齐备满意材料的许用应力MPa；最大挠度凭据平板允许值l/，即：17.4mm，看来调动后的理论值为.95mm，很逼近允许值。因而，壳体采纳压型板打算时长度必要小于?mm，本领保证有用强度。图7是某水泥厂压型板壳体除尘器的安置现场，当前已投入哄骗，做战强度满意工况请求，运转波动。

图6　压型板模子网格区分和畛域前提

表5　3种长度压型板强度成果

5　论断

（1）本文基于SolidWorks软件有限元模块对除尘器壳体布局件举办数值仿真解析，并经过与理论打算举办对照，归纳了两者的最大应力和最大挠度的规律，详细规律：仿真应力的成果比理论打算值偏小约15%，而理论打算挠度值是仿真成果的约4.5倍。

图7　某水泥厂压型板壳体除尘器安置现场

（）借用上述比例相干，为某水泥厂新除尘器壳体打算时退换为压型板供应了有力的数值根据，保证了做战在工况下也许波动和平安运转，又满意了做战分量轻、投资成本低的前提，为除尘器的打算供应了新的布局形态，供联系人员参考。

做家单位：天津水泥产业打算探索院有限公司

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