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工业滤筒除尘器结构强度研究目前我国大气污染问题非常严重,中小型企业是污染主体之一。而对于中小型企业而言,利润空间相对有限,很少使用除尘设备。因此,只有开发效率高、成本低的除尘设备,才能解决中小企业污染问题。鉴于此,项目组与某企业合作,开发适用于中小型企业的滤筒除尘器。本文进行结构强度研究,为滤筒除尘器的结构设计和性能改进提供参考。首先,介绍了工业滤筒除尘器过滤过程和清灰过程的工作原理。提出了除尘器的设计目标,在三维绘图软件Pro/E中建立了除尘器的几何模型。以有限元分析理论为基础,对模型进行适当的简化,之后在限元分析软件ANSYS中建立工业滤筒除尘器的有限元模型,为后续结构强度分析奠定基础。其次,对除尘器进行静力学分析。研究发现,除尘器整体受力均匀,变形较小。最大变形位置出现箱体壁板,最大变形为21.4mm,超过壁板的许用挠度值。总体结构的最大应力为94.9MPa,小于许用应力值。其他重要组成部件的应力最大值和变形最大值均满足要求。但是,支腿安全系数较大,后箱体壁板部分结构强度有较大的富余,该部分有较大的优化空间。然后,对除尘器进行动力学分析。模态分析结果发现,该除尘器一阶固有频率为9.02Hz,一阶振型位于出气口法兰处。第二至第六阶固有频率依次增加,在10.57~21.76Hz范围内,且第二至第六阶固有振型均为箱体壁板的呼吸振动。反吹时设置最佳喷吹频率为10~12.5Hz,第二阶固有频率为10.57Hz,反吹频率与结构的第二阶固有频率相近,反吹时会发生结构的共振。对除尘器风机振动处进行谐响应分析,发现水平方向最大位移为0.64mm,竖直方向振动最大位移0.1mm,风机水平方向比竖直方向振动严重。另外,对滤筒底部进行谐响应分析,在最佳反吹频率段处谐响应振动不明显,反吹时不会发生共振。瞬态动力学分析,得到多孔板处振动位移随时间变化曲线,最大振动位移为2.83mm,产生的变形较小,满足结构设计的要求。最后,结合静力学和动力学分析,发现原滤筒除尘器在结构设计上存在的问题。提出主要的修改方法,将修改前后的静力学分析和动力学分析结果进行对比。结构修改后应力分布更加均匀,最大应力由94.9MPa减小到54.2MPa,同时修改后的一阶固有频率从9.02Hz增加到16.96Hz,有效

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