基于健康維護的大型回轉(zhuǎn)窯多目標優(yōu)化.pdf

1、回轉(zhuǎn)窯是對固體物料進行機械、物理或化學處理的超大型筒體設(shè)備,在建材、冶金、化工等行業(yè)廣泛使用?；剞D(zhuǎn)窯運行時工況復(fù)雜,在運行過程中筒體軸線會偏離理論軸線,導(dǎo)致各部件受力不均,各運動部件磨損加劇、壽命縮短,進而引發(fā)一系列問題。因此,回轉(zhuǎn)窯要根據(jù)軸線測量結(jié)果按一定的方法進行軸線調(diào)整,使回轉(zhuǎn)窯各部件受力均衡,同時各部件剩余壽命盡可能相等,使回轉(zhuǎn)窯設(shè)備處于更好的工作狀態(tài),以此來實現(xiàn)設(shè)備的運行健康維護。
　　回轉(zhuǎn)窯是一個復(fù)雜的有機整體,其優(yōu)化

2、設(shè)計是多目標優(yōu)化問題,在設(shè)計中需要綜合考慮各個目標對設(shè)備的影響。本文首先以回轉(zhuǎn)窯整體模型為目標,充分考慮了耐火磚的保溫作用和對總體結(jié)構(gòu)的影響,同時把物料的動態(tài)安息角添加到了模型中,接著對滾圈、托輪、托輪軸和筒體進行熱力耦合場分析。
　　在上述有限元分析的基礎(chǔ)上,同時在回轉(zhuǎn)窯滿足各部件受力均衡及筒體軸線平直的前提下,以各檔位之間的間距、滾圈變形的初始值、調(diào)窯量和支承角為設(shè)計變量,通過最優(yōu)拉丁超立方設(shè)計,做出統(tǒng)計評價,尋找到最優(yōu)參數(shù)。

3、在此基礎(chǔ)上通過計算數(shù)據(jù)建立二次多項式響應(yīng)面模型,通過響應(yīng)面分析圖,局部效應(yīng)圖和Pareto圖得出回轉(zhuǎn)窯變形的初始值、調(diào)窯量、各檔間距和支承角各因子對結(jié)果的影響程度的大小,同時得到托輪在垂直和水平方向受力響應(yīng)面模型的數(shù)學表達式。
　　利用上述表達式以滾圈、托輪、托輪軸的剩余壽命相等作為目標函數(shù),對各檔滾圈與托輪的支承角進行優(yōu)化。在優(yōu)化過程中,通過Matlab軟件編寫出回轉(zhuǎn)窯各部件剩余壽命的計算程序,然后將該程序集成到Isight優(yōu)化