本文關(guān)鍵詞：用于一次風(fēng)煤粉檢測(cè)的靜電傳感器性能及結(jié)構(gòu)研究

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【摘要】：在熱一次風(fēng)的輸送作用下,火電廠中煤粉顆粒以一定的濃度、速度經(jīng)輸粉管道流入爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒。在線測(cè)量這些流動(dòng)參數(shù)有助于更好地控制鍋爐的燃燒過(guò)程,進(jìn)而確保鍋爐的安全運(yùn)行、提高煤粉的燃燒效率、降低氮氧化物的排放。然而煤粉顆粒的輸送過(guò)程明顯屬于氣固兩相流,其流動(dòng)的隨機(jī)性與復(fù)雜性為煤粉濃度、速度的檢測(cè)帶來(lái)了很大的困難。靜電傳感器因靈敏度高、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、適用于惡劣的工況環(huán)境、易于安裝在大口徑管道上等優(yōu)點(diǎn),在煤粉濃度、速度檢測(cè)方面擁有十分廣闊的應(yīng)用前景。然而其依然存在一些尚未解決的難點(diǎn),諸如不均勻的靈敏度分布、加權(quán)濾波的空間效應(yīng)等。本文通過(guò)對(duì)內(nèi)置型靜電傳感器的傳感性能進(jìn)行了相關(guān)研究,進(jìn)而選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)靜電傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)利用有限元分析軟件Comsol創(chuàng)建了兩種內(nèi)置型靜電傳感器(圓環(huán)式與陣列式)的三維有限元模型,通過(guò)對(duì)其靜電場(chǎng)進(jìn)行仿真,進(jìn)而求解出靜電傳感器的靈敏度,并定量分析了兩種傳感器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料特性對(duì)其靈敏度及其分布的影響,旨在從靈敏場(chǎng)角度優(yōu)化靜電傳感器的工作性能。(2)通過(guò)研究靜電傳感器對(duì)“靜電流噪聲”加權(quán)濾波的傳感機(jī)理,推導(dǎo)出了靜電傳感器的頻域特性,并定量分析了兩種傳感器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料特性對(duì)其頻率響應(yīng)能力、頻帶寬度的影響,旨在從頻域特性角度優(yōu)化靜電傳感器的工作性能。(3)綜合上述的分析,針對(duì)火電廠某一實(shí)際工況下的煤粉輸送管道,選取由理論分析得到的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)靜電傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括靜電傳感環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電荷信號(hào)輸出裝置設(shè)計(jì)、傳感器安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等,最后選用Solidworks對(duì)其進(jìn)行三維建模、虛擬裝配。經(jīng)相關(guān)檢測(cè),所設(shè)計(jì)的靜電傳感器在虛擬裝配、安裝過(guò)程中均沒(méi)有出現(xiàn)干涉狀況,測(cè)試性能良好。
【關(guān)鍵詞】：靜電傳感器 靈敏度 頻域特性 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Solidworks
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 煤粉流動(dòng)參數(shù)檢測(cè)的背景及意義10-12
• 1.2 靜電傳感器的研究現(xiàn)狀及主要問(wèn)題12-13
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容13
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 靜電法檢測(cè)的基本原理15-19
• 2.1 靜電傳感器的工作原理15
• 2.2 煤粉濃度測(cè)量原理15-16
• 2.3 煤粉速度的測(cè)量原理16-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第3章 靜電傳感器靈敏度的分析研究19-40
• 3.1 圓環(huán)式靜電傳感器的靈敏度分析19-30
• 3.1.1 理論基礎(chǔ)20-21
• 3.1.2 有限元仿真分析21-25
• 3.1.3 影響因素分析25-30
• 3.2 陣列式靜電傳感器的靈敏度分析30-39
• 3.2.1 理論基礎(chǔ)30-31
• 3.2.2 有限元仿真分析31-35
• 3.2.3 影響因素分析35-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第4章 靜電傳感器頻域特性的分析研究40-52
• 4.1 理論基礎(chǔ)40-41
• 4.2 圓環(huán)式傳感器頻域特性的分析41-47
• 4.2.1 固有的頻域特性分析41-42
• 4.2.2 影響因素分析42-47
• 4.3 陣列式靜電傳感器頻域的分析47-51
• 4.3.1 固有的頻域特性分析47
• 4.3.2 影響因素分析47-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 靜電傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52-62
• 5.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的選取52-54
• 5.2 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配工藝規(guī)劃54-57
• 5.3 傳感器輸出裝置設(shè)計(jì)57-59
• 5.4 傳感器安裝設(shè)計(jì)59-60
• 5.5 干涉檢驗(yàn)60-61
• 5.6 速度實(shí)驗(yàn)測(cè)試61
• 5.7 本章小結(jié)61-62
• 第6章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本文總結(jié)62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄67-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果68-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：937173