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1、基于ANSYS的脈沖式布袋除塵器結構優(yōu)化設計,院 系:機械學院 指導教師 : 王天煜 研 究 者 :,,回顧設計主要內容:,(1)對布袋式除塵器本體鋼結構的結構特點進行了詳盡的分析,結合梁和板的特性建立了其有限元數學模型,并用有限元分析軟件ANSYS對其建立了有限元實體模型。 (2) 結合實際工況,對布袋式除塵器的本體鋼結構施加特定的邊界條件與荷載,最終得到相應的分析計算結果。 (3)根據前面對所得的分析結果可設定設計變量、狀態(tài)變量和目標函數,對該布袋式除塵器進行優(yōu)化設計,以達到減輕除塵器的重量、節(jié)省材料和降低成本的目的。,原始數據:,處理風量:400000m3/h; 過濾面積:6
2、796m2; 過濾風速:0.981m/min 入口濃度:<500g/Nm3 出口濃度:<30g/Nm3 清灰壓力:<0.4MPa 設備承受負壓+5000Pa -6000Pa 噴吹方式: 在線噴吹 除塵器室數:16 每室濾袋數:130 濾袋總數:2080 設備阻力:1500Pa 脈沖閥:CA76mm, 160清灰耗氣量:4.624m3/min 設備漏風率:3% 允許最大變形量:2mm,優(yōu)化分析過程:,,分析幾何體結構特點,,建立有限元模型,,定義邊界條件施加載荷求解,,結果是否符合,,不符合,,,符合,得到最優(yōu)化結果,,支架最大壓強72.5Mpa,,支架最大變
3、形量0.37mm,,中箱體最大壓強78Mpa,,中箱體最大變形量0.46mm,,屋面板的最大壓強31.3Mpa,,屋頂板最大變形量0.15mm,,對整體進行受力變形時中箱體變形量最大為2.8mm,超過允許變形量需要進行優(yōu)化設計。經過分析整體設計過于保守,可以通過減少材料來降低成本,,選取中箱體的加強筋進行優(yōu)化設計:,,加強筋的尺寸25x25x2700mm??傮w積1687500mm3,柏松比為0.3,彈性模量為3.1e5,密度為7.85g/cm3.基本尺寸初始值A=25,B=25,L=2700mm。質量為13246.865g.AB的取值范圍10-40mm。滿足變形量小于2mm的前提條件。,,進行
4、10次趨近取值結果:,10次優(yōu)化分析結果最優(yōu)化數據為最大變形量1.9966mm,A=10.100mm,B=31,761mm,壓強為0.86610e6Pa,截面尺寸A對截面面積的關系曲線:,截面B對截面面積的關系曲線:,,優(yōu)化設計結果:,優(yōu)化分析總結結果,最終確定最佳尺寸A為10mm,B為32mm。得到的體積為864000mm3,滿足最大變形量為2mm的條件。最后加強筋的質量6782.4g。優(yōu)化后減少了6464g質量。,,支架和底圈梁模型:,,,pro建模:,,總圖模型:,,,確定邊界條件及施加載荷,整體鋼結構的自身重里力 脈沖式布袋除塵器工作時延期流動產生的壓力 風載荷 屋面人員設備維修的荷載和雪荷載 灰斗灰重量和灰袋中的灰的重量 外掛梯子和護欄的荷載,,對初始的梁進行分析:,變形量最大為3.9mm,,,The End 謝謝,