發(fā)布時間：2017-07-30 07:18

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合除塵器風(fēng)速控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：在粉塵污染控制領(lǐng)域,普通旋風(fēng)分離器存在對于細(xì)微顆粒去除效率低、智能化程度低的缺點�！靶L(fēng)—布袋復(fù)合除塵器”是一種將“旋風(fēng)”、“布袋”兩種機(jī)理結(jié)合的除塵裝置,整體采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu),解決普通旋風(fēng)分離器對粉塵粒度分布過寬的含塵氣體處理問題,拓寬旋風(fēng)分離器使用范圍。論文針對復(fù)合除塵器首先設(shè)計自適用風(fēng)速控制系統(tǒng),以滿足復(fù)雜除塵工況下裝置對進(jìn)氣風(fēng)速的要求,其次,模擬不同風(fēng)速下裝置內(nèi)部流場分布情況,并探究進(jìn)氣風(fēng)速對粉塵分級處理能力的影響。主要展開如下研究工作:(1)針對裝置結(jié)構(gòu)特點結(jié)合除塵工況的復(fù)雜性,設(shè)計風(fēng)速控制系統(tǒng),根據(jù)裝置進(jìn)出口壓差變化對系統(tǒng)進(jìn)氣風(fēng)速進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。通過MATLAB軟件分別對PID控制、模糊控制、模糊-PID三種算法的風(fēng)速控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真對比,確定采用模糊-PID控制方法以適用復(fù)雜工況下模型參數(shù)多變的特點。(2)通過GAMBIT完成裝置建模和網(wǎng)格劃分,采用計算流體力學(xué)軟件FLUENT提供的RSM模型對復(fù)合除塵裝置在不同入口風(fēng)速下流場變化進(jìn)行模擬分析。模擬結(jié)果表明:復(fù)合除塵器內(nèi)流動情況穩(wěn)定,局部湍流數(shù)目減少,流場變化表現(xiàn)出較好的對稱性且徑向速度場受進(jìn)氣風(fēng)速影響較小,說明通過控制進(jìn)氣風(fēng)速調(diào)整裝置運行狀況是合理可行的。初步考察系統(tǒng)運行時裝置的分級除塵能力,對不同入口風(fēng)速下離散相顆粒軌道進(jìn)行模擬計算,討論了進(jìn)氣風(fēng)速對多種不同粒徑顆粒軌跡的影響。(3)以Siemens PLC S7-200為核心,完成系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計。圍繞樣機(jī)搭建實驗平臺,實驗表明:在不同進(jìn)氣風(fēng)速下,復(fù)合除塵器對于多種實驗塵樣(中位徑分別為3、8、17μm)全效率均可達(dá)99%;相比于常規(guī)旋風(fēng)分離器,其對1-5μm顆粒粒級捕集效率明顯提升;入口風(fēng)速由12m/s增加到16m/s時,對于5μm小粒徑顆粒,旋風(fēng)分離在復(fù)合除塵中所占比重約由41%提高到53%。從實際運行情況來看,系統(tǒng)采用模糊-PID控制器取得了較好的控制效果。論文通過算法仿真、流場模擬說明系統(tǒng)設(shè)計的穩(wěn)定性、合理性并通過最終實驗證明該風(fēng)速控制方案可以較好發(fā)揮復(fù)合除塵器優(yōu)越的分離性能適應(yīng)工況變化,論文可為后續(xù)工藝改進(jìn)提供一定借鑒。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合除塵 模糊-PID 流場模擬 顆粒運動 實驗研究
【學(xué)位授予單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X701.2;TP273
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-15
• 1 緒論15-26
• 1.1 論文研究背景及意義15-16
• 1.2 主要除塵裝置概述16-22
• 1.2.1 布袋除塵器17-18
• 1.2.2 旋風(fēng)分離器18-22
• 1.3 旋風(fēng)-布袋復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)及工作原理22-24
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容24-25
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)25-26
• 2 復(fù)合除塵器風(fēng)速控制系統(tǒng)設(shè)計26-39
• 2.1 調(diào)速節(jié)能技術(shù)26-27
• 2.1.1 調(diào)速節(jié)能原理26-27
• 2.1.2 控制方案選擇27
• 2.2 風(fēng)速控制系統(tǒng)設(shè)計27-29
• 2.2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)27-28
• 2.2.2 系統(tǒng)工作原理28-29
• 2.3 風(fēng)速控制系統(tǒng)控制策略研究29-38
• 2.3.1 系統(tǒng)控制目標(biāo)29
• 2.3.2 控制策略選擇29-30
• 2.3.3 風(fēng)速控制系統(tǒng)模糊-PID控制器設(shè)計30-34
• 2.3.4 風(fēng)速控制系統(tǒng)控制算法仿真34-37
• 2.3.5 仿真結(jié)果分析37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 3 復(fù)合除塵器風(fēng)速控制系統(tǒng)流場模擬分析39-58
• 3.1 CFD技術(shù)39-40
• 3.2 流場模擬方法研究40-45
• 3.2.1 控制方程40
• 3.2.2 連續(xù)相流場模擬方法40-44
• 3.2.3 離散相流場模擬方法44-45
• 3.3 復(fù)合除塵器風(fēng)速控制系統(tǒng)CFD數(shù)值計算分析45-48
• 3.3.1 物理模型網(wǎng)格劃分45-46
• 3.3.2 邊界條件設(shè)定46-47
• 3.3.3 求解過程和收斂判斷47-48
• 3.4 壓力場模擬與分析48-51
• 3.4.1 復(fù)合除塵器壓力場分布48-49
• 3.4.2 入口風(fēng)速對壓力場的影響49-51
• 3.5 速度場模擬與分析51-54
• 3.5.1 復(fù)合除塵器速度場分布51-53
• 3.5.2 入口風(fēng)速對速度場的影響53-54
• 3.6 氣-固兩相流數(shù)值模擬與分析54-57
• 3.6.1 顆粒相參數(shù)設(shè)置54-55
• 3.6.2 不同入口風(fēng)速下顆粒運動軌跡55-57
• 3.7 本章小結(jié)57-58
• 4 復(fù)合除塵器風(fēng)速控制系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計58-69
• 4.1 風(fēng)速控制系統(tǒng)硬件配置及電路設(shè)計58-62
• 4.1.1 核心處理模塊58-59
• 4.1.2 模擬量檢測模塊59
• 4.1.3 風(fēng)機(jī)與變頻器選型59-60
• 4.1.4 風(fēng)速控制系統(tǒng)電路設(shè)計60-61
• 4.1.5 I/O口配置研究61-62
• 4.2 風(fēng)速控制系統(tǒng)軟件設(shè)計62-68
• 4.2.1 程序開發(fā)環(huán)境62-63
• 4.2.2 風(fēng)速控制系統(tǒng)運行主程序63-64
• 4.2.3 風(fēng)速控制系統(tǒng)模糊-PID算法子程序設(shè)計64-67
• 4.2.4 上位機(jī)界面設(shè)計67-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 5 復(fù)合除塵器風(fēng)速控制系統(tǒng)分離性能實驗研究69-77
• 5.1 實驗材料選擇69
• 5.2 實驗系統(tǒng)組成69-71
• 5.3 實驗方法71-72
• 5.4 實驗結(jié)果分析72-75
• 5.4.1 入口風(fēng)速對復(fù)合除塵器全效率的影響72-73
• 5.4.2 入口風(fēng)速對復(fù)合除塵器粒級效率的影響73-75
• 5.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性研究75-76
• 5.6 本章小結(jié)76-77
• 6 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 工作總結(jié)77-78
• 6.2 未來展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 作者簡介82

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：593022