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高效节能径向直叶片湿式除尘器研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:05:28
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高效节能径向直叶片湿式除尘器研究【摘要】:工业化的快速发展带来了严重的粉尘污染问题,使得除尘设备的应用越来越广泛。现阶段的除尘设备普遍存在两个主要问题,一是除尘效率较低,粉尘排放无

【摘要】:工业化的快速发展带来了严重的粉尘污染问题,使得除尘设备的应用越来越广泛。现阶段的除尘设备普遍存在两个主要问题,一是除尘效率较低,粉尘排放无法满足国家排放标准导致环境污染,二是能源利用效率低下导致能耗过高。基于这种情况,实现除尘设备的高效与节能很有必要。本文以径向直叶片湿式除尘器为对象,以实验研究和理论推导相结合的方式,进行了高效节能除尘器的研究。 本文首先对高效节能除尘器的控制模型和控制策略进行了研究。控制模型是实现除尘系统高效化的核心部分,与除尘器的结构参数和除尘机理密切相关。本文首先分析了除尘系统的除尘机理,通过实验研究除尘器参数与入口粉尘浓度的数值关系,并通过数据拟合得到基础控制模型,再利用湿式风机的相似理论对基础模型进行推广,使其能够适用于多种尺寸规格的除尘设备,同时研究了除尘器有效收集粉尘的原理,对控制模型进行了约束。控制策略是保证除尘系统稳定运行的重要措施,本文通过对传统的控制策略进行分析比较,并结合本研究的特点提出了适合本研究除尘系统的控制策略。其次是控制装置的研究,控制装置的软硬件设计都采用了模块化设计,使得系统易于调试与维护。控制装置以单片机为控制核心,利用C语言编程,实现了数据采集处理、通信控制、实时监测等功能。 在以上设计基础上建立高效节能径向直叶片湿式除尘器,并通过实验检验其性能。实验中高效除尘系统运行稳定,除尘器对控制信号响应及时,除尘效率达到99.5%。实验结果表明,采用高效径向直叶片湿式除尘器系统比传统的方式具有更高的除尘效率及更低的能耗,对除尘设备的高效化研究有较大意义。 【关键词】:径向直叶片湿式除尘器 高效节能 控制模型 除尘效率
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X701.2
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-7
  • 目录7-9
  • 第一章 绪论9-19
  • 1.1 研究背景9-12
  • 1.1.1 粉尘排放与除尘设备能耗现状9-10
  • 1.1.2 湿式除尘器发展现状10-12
  • 1.2 研究意义12-14
  • 1.3 国内外高效除尘器研究现状14-17
  • 1.3.1 除尘设备结构优化研究现状14-15
  • 1.3.2 除尘器运行状态控制研究现状15-17
  • 1.4 主要研究内容17
  • 1.5 论文结构17-19
  • 第二章 除尘器风机最佳运行状态控制模型研究19-47
  • 2.1 径向直叶片湿式除尘器结构与工作原理19-23
  • 2.1.1 径向直叶片湿式除尘器结构与除尘流程19-20
  • 2.1.2 湿式除尘机理20-22
  • 2.1.3 湿式风机除尘工作原理22-23
  • 2.2 除尘器风机自动控制工作原理23-26
  • 2.2.1 风机调速技术的发展23
  • 2.2.2 变频器控制方案23-24
  • 2.2.3 除尘器运行状态控制系统的工作原理24-25
  • 2.2.4 异步电动机调速理论与节能原理25-26
  • 2.3 除尘器最佳运行状态控制模型研究26-42
  • 2.3.1 气流运动的基本模型26-28
  • 2.3.2 控制模型的提出28-29
  • 2.3.3 控制模型的建立29-33
  • 2.3.4 粉尘收集能力对控制模型的影响研究33-42
  • 2.4 变频器稳定运行控制策略研究42-46
  • 2.4.1 变频器跳闸问题42-44
  • 2.4.2 控制策略的建立44-46
  • 2.5 本章小结46-47
  • 第三章 除尘器风机最佳运行状态控制装置研究47-70
  • 3.1 控制装置硬件研究47-58
  • 3.1.1 控制装置硬件结构47
  • 3.1.2 单片机模块47-48
  • 3.1.3 数据采集模块48-51
  • 3.1.4 通信模块51-55
  • 3.1.5 辅助电路55
  • 3.1.6 人机界面模块55-57
  • 3.1.7 辅助模块57-58
  • 3.2 控制装置软件研究58-68
  • 3.2.1 软件总体方案58
  • 3.2.2 主程序58-59
  • 3.2.3 数据采集程序59-62
  • 3.2.4 串行通信程序62-65
  • 3.2.5 人机界面程序65-67
  • 3.2.6 控制系统功能调试67-68
  • 3.3 本章小结68-70
  • 第四章 除尘器风机最佳运行状态控制系统实验研究70-85
  • 4.1 实验目的与性能指标70
  • 4.2 实验条件70-75
  • 4.3 实验方案75-77
  • 4.4 实验数据与结果分析77-83
  • 4.5 本章小结83-85
  • 第五章 总结与展望85-87
  • 5.1 全文总结85
  • 5.2 工作展望85-87
  • 参考文献87-92
  • 致谢92-93
  • 攻读学位期间主要科研成果93


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