矿用隔爆型矩形箱体外壳强度设计计算

根据矿用隔爆型电气设备外壳型式试验的要求,针对煤矿应用较多的矩形类隔爆箱体,对箱体进行简化分析,提出了外壳壳壁、法兰和螺栓的强度设计计算方法。

煤矿用废气处理箱的数值仿真及试验

针对某型煤矿用防爆柴油机的水浴式废气处理箱排气阻力大造成功率下降、动力不足的问题,分析了传统水浴式废气处理箱和2种低阻力喷淋式废气处理箱的结构和工作原理,发现:①传统的水浴式废气处理箱是废气进入冷却水与加热的水蒸气一起被排出;②低阻力喷淋式废气处理箱是水进入废气中被雾化后与废气一起进入废气处理箱中充分进行热交换后被排出。通过流体仿真分析软件和声学仿真软件对传统的水浴式废气处理箱和新设计的2种低阻力喷淋式废气处理箱进行了模拟仿真分析,得出其压力场、温度场和噪声传递损失值,并对仿真结果进行了对比分析。在实验室对装有水浴式废气处理箱和两种低阻力喷淋式废气处理箱的防爆柴油机进行台架试验。试验结果表明:①2种喷淋式废气处理箱比水浴式废气处理箱的排气阻力降低了1/2以上,提高了防爆柴油机的动力性和经济性;②立式喷淋式废气处理箱的整体压力分布比卧式喷淋式废气处理箱均匀,排气阻力比卧式喷淋式废气处理箱低,出口的平均温度比卧式喷淋式废气处理箱低3℃;③防爆柴油机排出尾气的中频噪声在通过废气处理箱后得到了明显的降低,在考虑温度梯度影响因素的情况下尾气噪声通过立式喷淋式废气处理箱的损失平均约为通过水浴式废气处理箱时的3.3倍,为43 dB,尾气噪声通过卧式喷淋式废气处理箱的损失平均约为通过水浴式废气处理箱时的2倍,为25.6 dB;④喷淋式废气处理箱的出口温度均小于70℃,满足《煤矿安全规程》的要求,该方法和技术可为煤矿井下车辆降低尾气排放提供依据。

基于有限元法的矿用隔爆型矩形外壳设计

针对矿用电气设备外壳的隔爆要求,采用弹性力学对矩形外壳进行初始化设计,根据设计参数运用三维软件建立三维数字样机,并结合有限元分析软件对三维数字样机的壳体和壳盖进行静力学分析,根据分析结果优化设计参数,满足矩形壳体的刚度和强度,为矿用隔爆型矩形外壳的设计与研究提供了理论依据。