【摘要】：近些年來,隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重。工業(yè)廢氣的大量排放導(dǎo)致空氣中顆粒污染物的含量和種類越來越多,從而對(duì)人體健康造成了極大危害,所以尋找一種高效的除塵設(shè)備來控制大氣中細(xì)顆粒物的含量顯得尤為重要。其中濾筒除塵器具有除塵效率高、壓力損失低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛地應(yīng)用于諸多工業(yè)領(lǐng)域。本課題組由此提出了一種內(nèi)部帶有錐體結(jié)構(gòu)的新型褶式濾筒,與常規(guī)濾筒相比,該新型濾筒的過濾面積更大,清灰性能更好。因此,該新型濾筒的推廣應(yīng)用能對(duì)我國(guó)環(huán)保行業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。本文針對(duì)新型濾筒進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)及其選型軟件的開發(fā)設(shè)計(jì),首先以新型濾筒性能的影響因素如濾料特性、粉塵負(fù)荷、過濾風(fēng)速、噴吹壓力、清灰方式及新型濾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)作為性能評(píng)價(jià)因子,基于層次分析法和Delphi專家調(diào)查法建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型,通過計(jì)算對(duì)新型濾筒的主要性能參數(shù)如除塵效率、壓力損失、清灰效果、處理風(fēng)量及經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行權(quán)重分析,為新型濾筒的選型提供參考;然后從新型濾筒的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),利用響應(yīng)曲面法和實(shí)驗(yàn)總結(jié)分析等方法分析濾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓力損失、過濾效率、經(jīng)濟(jì)性和清灰性能的影響,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行綜合優(yōu)化分析;再根據(jù)產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)的主要步驟對(duì)新型濾筒的基本結(jié)構(gòu),即標(biāo)準(zhǔn)尺寸和系列尺寸進(jìn)行系列化設(shè)計(jì),并利用Access建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù);最后,根據(jù)以上研究,運(yùn)用VB軟件編寫代碼,開發(fā)出新型濾筒系列化設(shè)計(jì)及選型軟件,為該新型褶式濾筒在實(shí)際工程應(yīng)用中的推廣奠定基礎(chǔ)。通過以上研究,得出的主要結(jié)論歸納如下:(1)基于層次分析法和Delphi專家調(diào)查法對(duì)新型濾筒的主要性能參數(shù)進(jìn)行權(quán)重分析,結(jié)果表明:各性能評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)新型濾筒性能的影響權(quán)重排序?yàn)闉V料特性新型濾筒結(jié)構(gòu)粉塵負(fù)荷過濾風(fēng)速清灰方式噴吹壓力;各性能指標(biāo)對(duì)影響新型濾筒選型的相對(duì)權(quán)重排序?yàn)槌龎m效率經(jīng)濟(jì)性阻力損失清灰效果處理風(fēng)量,該結(jié)論為新型濾筒的選型提供了參考;(2)通過對(duì)新型濾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓力損失、過濾效率、經(jīng)濟(jì)性及清灰性能的影響進(jìn)行綜合優(yōu)化分析,結(jié)果表明:在一定的參數(shù)范圍內(nèi),當(dāng)褶夾角θ為5.2°,褶高P為35mm時(shí),濾筒的壓力損失最小,同時(shí),濾筒的過濾效率和清灰性能均能滿足要求,濾筒經(jīng)濟(jì)性也較優(yōu)。對(duì)于規(guī)格為325mm×1000mm的新型濾筒,當(dāng)其錐體高度為600mm,錐頂半徑為65mm時(shí),濾筒的清灰性能最優(yōu),同時(shí)濾筒的過濾效率和經(jīng)濟(jì)性也較優(yōu)。所得結(jié)論為新型濾筒系列化設(shè)計(jì)及選型軟件的開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。(3)對(duì)產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)的定義、方法和主要步驟進(jìn)行了介紹,發(fā)現(xiàn)根據(jù)之前對(duì)新型濾筒主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究,利用相似設(shè)計(jì)法可以對(duì)新型濾筒的基本結(jié)構(gòu),即標(biāo)準(zhǔn)尺寸和系列尺寸進(jìn)行系列化設(shè)計(jì),并利用Access建立成產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)的形式,為最終新型濾筒選型軟件的開發(fā)奠定了基礎(chǔ);(4)利用VB編程軟件開發(fā)出了新型濾筒系列化設(shè)計(jì)及選型軟件,該軟件能夠根據(jù)給定的工作環(huán)境參數(shù)和初始參數(shù)設(shè)計(jì)出新型濾筒的最優(yōu)結(jié)構(gòu)并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的壓力損失和效益成本比,不僅提高了工作人員的設(shè)計(jì)效率,并且為新型濾筒的工程應(yīng)用起到了推廣作用。
【圖文】：

增大了過濾面積，從而改善了濾筒的工作性能。圖 1.1 新型濾筒結(jié)構(gòu)圖1.1.2 研究的意義雖然與常規(guī)褶式濾筒相比，該新型褶式濾筒由于錐體的存在而大大改善了濾筒的過濾性能和清灰性能，但是其最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定還有待于進(jìn)一步研究，另外為了使該新型濾筒能夠更好、更方便地應(yīng)用于實(shí)際工程領(lǐng)域，本文首先通過層次分析法對(duì)該新型濾筒的性能指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析，然后通過研究分析濾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓力損失、過濾效率、經(jīng)濟(jì)性及清灰性能等性能指標(biāo)的影響，再對(duì)濾筒的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)，并利用 Access 建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，以此開發(fā)出該新型濾筒的系列化選型軟件。此次研究一方面可以為新型濾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、性能測(cè)試，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本等提供實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及理論分析依據(jù)，具有一定的指導(dǎo)意義。另一方面選型軟件的開發(fā)可以更好地推廣該新型褶式濾筒，解決新型褶式濾筒在工程應(yīng)用中的選型問題。另外，還能夠有效控制和解決由于工業(yè)粉塵排放而導(dǎo)致的環(huán)境問題，大大改善空氣的質(zhì)量，營(yíng)造一個(gè)更加舒適的生活環(huán)境。同時(shí)還節(jié)約了資源，促進(jìn)了我國(guó)濾筒除塵器技術(shù)的研究和應(yīng)用，使得我國(guó)的環(huán)保行業(yè)得到了快速發(fā)展。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀為了開發(fā)新型濾筒系列化設(shè)計(jì)及選型軟件，將該新型濾筒更好地推廣于工程應(yīng)用之中，必須從以下

圖 1.2 不同褶高、褶夾角條件下壓降變化趨勢(shì)圖顏翠平等[36]通過對(duì)尺寸為 325×1000 mm 的濾筒進(jìn)行清灰實(shí)驗(yàn)，測(cè)試其濾筒側(cè)壁壓力峰值的變化和內(nèi)部的氣流動(dòng)態(tài)變化過程。測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)行冷態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)，且存在誘導(dǎo)噴嘴的條件下，濾筒內(nèi)部的側(cè)壁壓力峰值從上到下呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢(shì)，而其側(cè)壁壓力峰值的變化過程與濾筒表面的粉塵剝落的過程相同；當(dāng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)，過濾風(fēng)速逐漸增大，則濾筒內(nèi)部側(cè)壁壓力峰值逐漸增大，且當(dāng)濾筒側(cè)壁在 650 mm 位置時(shí)的壓力峰值增大的更明顯，而在 850 mm 位置處的壓力峰值并沒有增大。經(jīng)過實(shí)際工程應(yīng)用表明，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行情況下，濾筒底部的粉塵堆積現(xiàn)象明顯，即底部清灰效果差。 張梅梅等人[37]主要研究了濾筒褶數(shù)對(duì)除塵器清灰性能的影響效果，通過搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)不同噴吹條件下不同褶數(shù)的濾筒的清灰性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在噴吹壓力和噴吹距離相同的情況下，，濾筒褶皺數(shù)越大，其側(cè)壁壓力峰值逐漸減小。另外還對(duì)濾筒褶數(shù)對(duì)除塵器的運(yùn)行阻力的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在相同條件下，過濾風(fēng)速對(duì)運(yùn)行阻力的影響成正比關(guān)系，
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X701.2

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本文編號(hào)：2607920