復(fù)合除塵器風(fēng)速控制系統(tǒng)研究.pdf

1、在粉塵污染控制領(lǐng)域，普通旋風(fēng)分離器存在對(duì)于細(xì)微顆粒去除效率低、智能化程度低的缺點(diǎn)。“旋風(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(duì)粉塵粒度分布過(guò)寬的含塵氣體處理問(wèn)題，拓寬旋風(fēng)分離器使用范圍。論文針對(duì)復(fù)合除塵器首先設(shè)計(jì)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(duì)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(chǎng)分布情況，并探究進(jìn)氣風(fēng)速對(duì)粉塵分級(jí)處理能力的影響。主要展開如下研

2、究工作：
　?。?）針對(duì)裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合除塵工況的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)風(fēng)速控制系統(tǒng)，根據(jù)裝置進(jìn)出口壓差變化對(duì)系統(tǒng)進(jìn)氣風(fēng)速進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。通過(guò)MATLAB軟件分別對(duì)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(duì)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(diǎn)。
　?。?）通過(guò)GAMBIT完成裝置建模和網(wǎng)格劃分，采用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT提供的RSM模型對(duì)復(fù)合除塵裝置在不同入口風(fēng)速下流場(chǎng)變化進(jìn)行

3、模擬分析。模擬結(jié)果表明：復(fù)合除塵器內(nèi)流動(dòng)情況穩(wěn)定，局部湍流數(shù)目減少，流場(chǎng)變化表現(xiàn)出較好的對(duì)稱性且徑向速度場(chǎng)受進(jìn)氣風(fēng)速影響較小，說(shuō)明通過(guò)控制進(jìn)氣風(fēng)速調(diào)整裝置運(yùn)行狀況是合理可行的。初步考察系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)裝置的分級(jí)除塵能力，對(duì)不同入口風(fēng)速下離散相顆粒軌道進(jìn)行模擬計(jì)算，討論了進(jìn)氣風(fēng)速對(duì)多種不同粒徑顆粒軌跡的影響。
　?。?）以Siemens PLC S7-200為核心，完成系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)。圍繞樣機(jī)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)表明：在不同進(jìn)氣風(fēng)速下，復(fù)

4、合除塵器對(duì)于多種實(shí)驗(yàn)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(duì)1-5μm顆粒粒級(jí)捕集效率明顯提升；入口風(fēng)速由12m/s增加到16m/s時(shí)，對(duì)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(shí)際運(yùn)行情況來(lái)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(guò)算法仿真、流場(chǎng)模擬說(shuō)明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性、合理性并通過(guò)最終實(shí)驗(yàn)證明該風(fēng)速控制方案可以較好發(fā)揮復(fù)合除塵器