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锅炉除尘器结构的受力和变形情况
发布时间:2018-02-08        浏览次数:51        返回列表
 

随着社会经济的迅速发展和科学技术的不断进步,生态环保问题日趋重要。电力、冶金、化工、水泥等工业遍布全国各地,环境污染问题十分严重,烟气治理技术的应用越来越受到人们的关注。锅炉除尘器正是工业飞速发展过程中,为减少大气污染而设计生产的环保设备。
我国除尘器技术的研究起步较晚,除尘器在我国得到应有的重视和比较广泛的应用也较晚。除尘器技术与国外先进水平相比,还存在一定距离,对于除尘器原理的研究以及本体结构的分析研究还不完善。个别生产厂家在引进设备时往往用类比法进行设计,对于除尘器结构的优化设计还没有一整套完整的理论,而合理的计算依据及科学的设计计算能给厂家从安全角度出发节约大量的工程成本。
对除尘器进行有限元模拟,并对其进行受力计算分析,可以较准确的得到结构的受力和变形情况,并可以对除尘器结构存在的问题进行针对性的设计和计算分析。
结构优化设计使得计算力学的任务由被动的分析校核上升为主动的设计与优化。目前,对于结构的优化设计在房屋结构、桥梁等有较多的研究,而对于除尘器的优化研究尚不多见。由于除尘器内的设备较多,工作环境复杂,由此结构优化也具有更大的难度和复杂性。它不仅要以有限元等数值方法作为分析手段,而且还要进一步计算分析其主导荷载和控制应力数值,面向工程设计中的各种实际问题建立优化设计模型。通过本项目的研究,可以明晰除尘器结构的特性,明确除尘器设计的关键荷载,建立相应的优化设计理论,从而使今后除尘器的设计思路清晰,目标明确,同时,可达到安全而又经济的目的。
袋式除尘器类型大多是按照清灰方式来命名的,主要分为机械振动型、大气反吹型和脉冲喷吹型三种。
脉冲喷吹型袋式除尘器的滤袋是悬挂在花板上的,含尘烟气从滤袋的侧向进入,流过滤袋周围,并由滤袋外侧进入滤袋内。滤袋内侧有支撑的骨架,防止滤袋瘪塌,烟尘附着在滤袋的外层。脉冲的高压空气通过开口滤袋的顶端喷入袋内,引起滤袋外侧的烟尘脱落。大型脉冲袋式除尘器有离线清灰和在线清灰两种方式。
由于锅炉收尘器具有喷吹效果好、设备运行可靠、除尘效率高、阻力小等优点,使得脉冲除尘器成为当今袋式除尘器特别是大型脉冲袋式除尘器的主流和发展趋势。
“大型袋式除尘器结构优化设计”项目来源于某大型环保公司的一个实际工程项目。袋式除尘器是该公司近年来开发的除尘设备,由于其工作负压高,结构尺寸大,为保证设备能安全、可靠工作,特委托我们就其结构的强度和变形利用三维有限元进行分析计算,在此基础上进行结构最优化设计,以减轻设备重量,从而降低生产制造成本。
我国从事除尘器技术的研究起步比较晚,并且结构陈旧,除尘效率较低。在随后的二、三十年中,我国的除尘器仍停留在进口、或仿造的阶段。技术落后,经济效益较低,明显跟不上重工业发展的需要,而且因为除尘器的结构庞大,费用较高,一些企业无法使用,导致大气污染严重,也使得大量的资源流失。目前,我国已具备自行设计和制造各种类型的袋式除尘器特别是大型除尘器的能力,产品亦成系列化,除尘效率较高。但较之国外的同类产品因为发展时间较短,在技术与经济效益等诸多方面仍存在明显的差距:如一些基础研究设施尚不配套或完整,科研力量相对薄弱而且分散,测试仪器和科研手段比较落后,数据库还没有完全形成,选型造型设计水平较低,除尘器设计效率与实测效率偏离较大,各生产厂家没有形成自己特色,产品一般化等。此外,国产袋式除尘器耗用钢材较多,除基础参数选择保守外,还因为本体的设计缺乏较完善的理论支持,缺乏适应于除尘器制造的钢材规格,导致安全系数偏大。在管理体制上,研究试验、设计选型和生产制造三个环节还不能高效率地协调工作等等。但是,由于我国除尘器制造业发展迅速,生产能力过大,导致国内市场竞争激烈,各企业需推进先进的设计方法,提高生产效率和管理水平,迅速发展新技术,研制高质量、低成本的产品以提高市场竞争力。在这种背景下,我们与某大型环保公司合作进行了锅炉布袋除尘器的结构设计、强度分析、结构优化的研究。并在强度分析的基础上,利用现代设计方法,立足于提高设计水平、使设计过程方便快捷,缩短设计开发的时间,进而提高一次设计成功性,本课题针对目前国际、国内设计领域新技术的发展趋势,针对袋式除尘器的结构特点,提出自己的一套设计思路和方法,同时提出袋式除尘器参数化设计的基本思路和方法,实际运行证明该设计的安全可靠、经济及高效。所以本课题的成果弥补了我国在袋式除尘器设计与制造上的一些不足,具有一定的理论价值及重要的现实意义和实用价值。
河北万达环保设备有限公司(http://www.hbwdhuanbao.com)锅炉除尘器、 脉冲布袋收尘器脉冲布袋除尘器锅炉单机除尘器、开发研制的产品各具有特色,发展新型高效的环境治理技术,推广工业领域清洁环保技术,从污染源头进行环保治理,开发适应各种复杂工况的污染治理技术,以满足市场的不同需求。