本文關(guān)鍵詞：電熔鎂煙氣袋式除塵器溫度控制　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 電熔鎂粉塵 傳熱學(xué) 風(fēng)扇 模糊控制 PID控制

【摘要】：大氣污染嚴(yán)重,主要表現(xiàn)粉塵特征。國內(nèi)電熔鎂生產(chǎn)工藝落后,粉塵大量排放,因此采用袋式除塵器對電熔鎂粉塵進(jìn)行收集。通過對電熔鎂生產(chǎn)新工藝過程進(jìn)行分析,粉塵溫度高對袋式除塵器的影響最大,為此提出溫度控制的問題。本文采用冷卻風(fēng)扇強(qiáng)化散熱與混風(fēng)閥混入冷風(fēng)的方式對電熔鎂粉塵進(jìn)行溫度控制。運(yùn)用流體力學(xué)確定粉塵的流態(tài),粉塵與管道壁面之間的主要換熱形式為對流換熱,依據(jù)傳熱學(xué)相似第一定理和相似第二定理,運(yùn)用雷諾準(zhǔn)則、格拉夫曉準(zhǔn)則、普朗特準(zhǔn)則和努塞爾特準(zhǔn)則確定影響電熔鎂粉塵熱傳遞的主要因素,并運(yùn)用經(jīng)驗公式對其進(jìn)行量化。采用冷卻風(fēng)扇擾動的辦法去改變粉塵熱傳遞的影響因素,使其散熱能力加強(qiáng),并針對粉塵的實際情況對風(fēng)扇幾何參數(shù)和物理參數(shù)進(jìn)行設(shè)計、定型。混風(fēng)閥控制粉塵溫度是根據(jù)混風(fēng)閥不同開度來向粉塵混入不同流量冷風(fēng)的方式達(dá)到對粉塵溫度控制的目的,運(yùn)用參數(shù)自整定模糊PID控制混風(fēng)閥的開度,參數(shù)自整定模糊PID控制策略結(jié)合了模糊控制和PID控制二者的優(yōu)點,對粉塵這種難于建模、時變、非線性的復(fù)雜溫度系統(tǒng)進(jìn)行精確控制使用Smith控制算法對參數(shù)自整定模糊PID控制過程進(jìn)行優(yōu)化,削弱延遲環(huán)節(jié)對粉塵溫度控制的負(fù)面影響。運(yùn)用Matlab軟件對控制過程進(jìn)行模擬仿真,運(yùn)用Fluent軟件對管道內(nèi)混合流體的溫度分布進(jìn)行模擬分析。結(jié)果顯示雷諾數(shù)對粉塵對流換熱量影響最大,通過理論推導(dǎo)得出雷諾數(shù)與粉塵流體對流換熱系數(shù)成正比例關(guān)系,風(fēng)扇擾動使雷諾數(shù)增大,對流換熱量增加。Matlab軟件的仿真結(jié)果顯示三角分布的隸屬度函數(shù)最適合用于粉塵溫度控制,參數(shù)自整定模糊PID溫度控制比單純PID溫度控制達(dá)到設(shè)定值所需時間短,波動性更小,運(yùn)用Smith控制算法對控制系統(tǒng)優(yōu)化使溫度系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定值的時間更短,且調(diào)節(jié)過程無波動性。運(yùn)用Fluent軟件模擬仿真得出對應(yīng)7種溫度的混風(fēng)流量,且得出冷風(fēng)溫度增加,混風(fēng)閥流量呈指數(shù)遞增的結(jié)論。
[Abstract]:Serious air pollution, mainly domestic dust features. Fused magnesium production process backward, dust emissions, so the use of bag type dust collecting electric melting magnesium dust. The fused magnesium production process analysis, high temperature dust bag dust influence, proposed temperature control the problem. This paper uses the way of cooling fan and enhanced cooling air mixing valve mixed with air to control the temperature of the electric melting magnesium dust. Flow of fluid mechanics is used to determine the dust, dust and the main forms of heat transfer between the pipe wall for convective heat transfer, based on heat transfer is similar to the first theorem and second similarity theorem, using Reynolds criterion Graff, Xiao criterion, determine the Prandtl criterion and Sert criterion. The main influence factors of electric melting magnesium dust heat transfer, and the use of empirical formula to quantify the cooling fan disturbance. To change the effect of dust heat transfer factor, the radiation ability strengthens, and in view of the actual situation of dust parameters and physical parameters of the fan geometry design, setting. Mixed air valve control dust temperature mixing valve according to the different opening to dust with different cold wind flow way to control the temperature of dust to use parameter self-tuning fuzzy PID control of wind mixing valve, parameter self-tuning fuzzy PID control strategy combines the advantages of fuzzy control and PID control of the two, on the dust is difficult to model, time-varying, nonlinear and complex temperature system for precise control of the Smith control algorithm is used for parameter fuzzy PID the control process of setting optimization, weaken the negative influence on the dust temperature control delay link. Using Matlab software to simulate the control process, using Fluent software to the pipeline in mixed fluid temperature Simulation analysis is carried out. The results show that the Reynolds number of the distribution of dust convection heat transfer effect, through theoretical derivation Reynolds and dust fluid convection heat transfer coefficient is proportional to Reynolds number increases, the fan disturbance, convection heat transfer increases the simulation results of.Matlab software show the membership function of the triangular distribution is most suitable for dust temperature control, parameter self-tuning fuzzy control compared with PID control of temperature reaches the set value required for a short time PID temperature fluctuation is small, the use of Smith control algorithm of the temperature control system optimization system to achieve a shorter setting time, and the adjustment process without volatility. Simulation draw mixed air flow corresponding to the 7 kinds of temperature the use of Fluent software, and the cold air temperature increase, air mixing valve flow exponential conclusion.

【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X758

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本文編號：1380718