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WILKERSON威爾克森自潔式空氣過濾器性能
自潔式空氣WILKERSON過濾器因過濾精度高，空間利用率大，節(jié)能性好，濾料使用壽命長，維修工作量低，可在線更換等特點，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在鋼鐵、石化和電力等行業(yè)上。而自潔式空氣WILKERSON過濾器箱體鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能對整個WILKERSON過濾器的安全、可靠和長期運行起著重要的作用。

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通過對某公司的主要產(chǎn)品MFS-2500型自潔式空氣WILKERSON過濾器箱體的材料、結(jié)構(gòu)和溫度規(guī)定的研究入手，按照GB150-2011《壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)，針對不同材料的自潔式空氣WILKERSON過濾器箱體鋼結(jié)構(gòu)，建立有限元模型，采用有限元法模擬風(fēng)載荷、雪載荷和地震載荷對鋼結(jié)構(gòu)的影響，開展力學(xué)性能研究工作，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)、抗震的力學(xué)性能和力學(xué)性能穩(wěn)定分析，主要工作內(nèi)容如下：利用Solidworks有限元模塊的模態(tài)分析功能分別求解出采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結(jié)構(gòu)的自振周期值，并與理論計算公式求解出的周期值比較后得到的結(jié)果是兩者非常接近，誤差很小，表明規(guī)范公式與有限元計算結(jié)果匹配良好，證明了有限元法在計算鋼結(jié)構(gòu)自振周期方面的可靠性良好，該分析方法和相關(guān)參數(shù)可為該類結(jié)構(gòu)的分析提供參考?；谟邢拊▽︿摻Y(jié)構(gòu)抗震的力學(xué)性能進(jìn)行了分析，分別得到了采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結(jié)構(gòu)的Von Mises應(yīng)力和位移，結(jié)果顯示：在zui不利工況下兩種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度均滿足中國現(xiàn)行規(guī)范要求，說明構(gòu)件沒有因為材料的屈服引起強(qiáng)度失效和結(jié)構(gòu)的變形沒有引起剛度失效，結(jié)構(gòu)設(shè)計安全可靠。分別對采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了力學(xué)性能的穩(wěn)定分析，得到了結(jié)構(gòu)*階失穩(wěn)模態(tài)和穩(wěn)定安全系數(shù)，結(jié)果顯示，雖然穩(wěn)定安全系數(shù)符合規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)沒有因為穩(wěn)定性不夠而引起局部屈曲或整體坍塌，但是兩種材料的結(jié)構(gòu)zui頂層均為其薄弱層，抗彎剛度較低，在今后的設(shè)計中需要引起足夠的重視。由于項目現(xiàn)場新疆地區(qū)環(huán)境溫度低，原MFS-2500型結(jié)構(gòu)的空氣WILKERSON過濾器無法滿足現(xiàn)場的特殊工況，因此開發(fā)了WILKERSON過濾器進(jìn)氣入口加熱裝置，并用SW6軟件對電加熱器進(jìn)行過程強(qiáng)度驗算，從而設(shè)計出電加熱器的合理尺寸以及運用熱力學(xué)公式計算出電加熱器的功率，將局部優(yōu)化的成果應(yīng)用到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計中，對優(yōu)化后的采用S355JR材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元模態(tài)、抗震分析的力學(xué)性能和力學(xué)性能穩(wěn)定分析。

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結(jié)果表明：優(yōu)化方案在強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性方面均滿足規(guī)范要求，該優(yōu)化思路可為今后類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供理論參考依據(jù)。zui后，對論文所做的工作做了總結(jié)，對下一步工作進(jìn)行了展望。