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第54卷第3期石油化工设备Vol.54No.3

2025年5月PETRO-CHEMICALEQUIPMENTMay2025

文章编号：1000-7466(2025)03-0028-09

废气过滤器半管夹套应力分析及结构优化

许照鹏，董金善，王涛

（南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京211816)

摘要：废气过滤器是净化工业排放气体的关键设备，半管夹套在废气过滤器中的主要作用是控

制过滤器内的温度，对过滤器的效能和稳定性至关重要。基于静力学理论，运用ANSYS数值仿

真软件，分析废气过滤器整体应力水平。计算半管夹套螺距H、半管夹套厚度七以及半管夹套截

面圆心角α这3个结构参数对筒体应力的影响。结果表明，筒体应力随着H和α的减小而减小，

随着t的增大而减小。半管夹套最优解H为100mm、t为3mm、α为165°。在选取半管夹套

最优方案的基础上，对筒体进行减薄优化，筒体厚度从10mm减小到5mm，筒体质量由

406.38kg下降到301.67kg，且应力满足设计要求。

关键词：废气过滤器；半管夹套；应力；分析；数值仿真；结构优化

中图分类号：TQ051.8+5文献标志码：Adoi:10.3969/j.issn.1000-7466.2025.03.004

StressAnalysisandStructuralOptimizationofHalf-pipeJacketof

ExhaustGasFilter

XUZhaopeng,DONGJinshan,WANGTao

(SchoolofMechanicalandPowerEngineering,NanjingTechUniversity,Nanjing211816,China)

Abstract:TheexhaustgasfilterisacrucialdeviceforcleaningindustrialemissionsThemainfunctionofthe

half-pipejacketintheexhaustgasfilteristocontrolthetemperatureinsidethefilter,whichiscrucialtothe

efficiencyandstabilityofthefilter.BasedonstatictheoryandANSYSnumericalsimulationsoftware,theentire

stressleveloftheexhaustgasfilterwasanalyzed.Theinfluenceofthreestructuralparametersofhalf-pipejacket

pitchH,half-pipejacketthicknesst,andhalf-pipejacketcross-sectioncentralangleαonthestressofthe

cylinderarecalculated.TheresultsshowthatthestressofthecylinderdecreaseswiththedecreaseofHanda,

decreaseswiththeincreaseoft.Theoptimalsolutionforthehalf-pipejacketareH=100mm,t=3mm,and

α=165°.Basedontheselectionoftheoptimumhalf-pipejacket