灰斗有限元如何计算

　灰斗整体形状为长方形漏斗，上斗口尺寸：7.95m×5.80m，下斗口尺寸0.41m×0.41m,斗高7.70m，斗体积：V=119m³，灰斗材质均为Q235A，壁板厚5.00mm，上灰斗横肋采用槽钢C20a，竖肋采用角钢L90×56×8，内支撑杆P89×4.5。下灰斗横肋采用角钢L100×63×8，竖肋为40×6钢板，壁板厚6.0mm。

　　灰斗有限元计算

　　计算依据

　　1) 储灰容重取8KN/m³。

　　2) 根据《电除尘器钢结构设计规范》JBT 12127-2015，在150℃工作温度下，钢材强度设计值的高温折减系数时取0.85，折减强度设计值为182.75N/mm2;钢材的弹性模量折减系数为0.94。

　　3) 根据大唐电力集团和华电集团的技术文件要求灰斗及其连接的结构设计按除尘器满灰斗储量的1.5倍考虑。(按1.5倍满灰斗储量进行验算时，是否还要乘以1.5倍的活荷载分项系数，目前行业对此处的标准并未统一，本文按照1.5(活荷载分项系数)×1.5倍储灰的设计值进行验算)

　　灰斗模型建立

　　根据加工图中的相关数据在Midas Gen中进行建模，壁板采用壳单元，横竖肋和撑杆采用梁单元。设定上灰斗主肋之间的连接均为铰接，下灰斗主肋之间的连接均为固接，考虑横竖肋对灰斗壁板的加强作用(具体力学模型简化方式根据不同的灰斗加工方式有所不同。

　　荷载组合及储灰荷载导算

　　荷载组合

　　静电除尘器灰斗在运行条件下共承受如下荷载：

　　(1) 自身重量(负 Z 向 9.81m/s2);

　　(2) 运行负压(-2kPa)，因该项目负压很小，不是控制工况，本次验算忽略灰斗中无积灰或少量积灰时主要承受负压的工况;

　　(3) 本次按积灰满灰斗的1.5倍储灰进行积灰校核;

　　荷载控制组合工况为上述(1)和(3)两种荷载组合，即基本组合：

　　1.3自重+1.5×1.5倍满灰斗储灰

　　储灰荷载导算

　　灰斗满灰容积为119m3,按1.5倍满灰计算，储灰量自灰斗上口增高1290mm。

　　储灰重度取γ=8KN/m³，内摩擦角φ=28°。根据《电除尘器钢结构设计规范》JBT 12127-2015附录B，侧压力系数K=tan2(45-φ/2)=0.361。法向压力系数：§=cos2α+ksin2α=0.109+0.361×0.891=0.431(α=70.7°，为漏斗壁与水平面的夹角，另一侧夹角壁导算过程类似，此处略过)。灰斗斜壁上储灰法向压力为：

　　Pn=γ*hx*§，则灰斗上口斜壁储灰法向压力为：Pn1=8*1.29*0.431=4.45KN/m2，灰斗下口斜壁储灰法向压力为：Pn2=8*8.99*0.431=31KN/m2。