煤氣加壓機聲波清灰技術(shù)的研究

【摘要】：煤氣加壓機承擔(dān)著將冶煉鋼鐵產(chǎn)生的副產(chǎn)品煤氣進行升壓的工作。這種煤氣中常常包含有大量的粉塵,在輸送進煤氣加壓機之前通常先經(jīng)過濕法除塵,所得到的煤氣中仍然含有較高含量的粉塵并結(jié)合有機械水,在加壓機運行過程中會在葉片上發(fā)生粘結(jié),當(dāng)積灰達到一定程度以后,直接增加了設(shè)備的負載,導(dǎo)致軸溫升高,破壞轉(zhuǎn)子動平衡,在軸端產(chǎn)生振動?，F(xiàn)行的清灰辦法通常是停運設(shè)備并拆蓋取出葉輪進行人工噴砂,成本高昂。從煤氣加壓機葉片上積灰的粘結(jié)機理出發(fā),首先判斷灰塵顆粒的受力和成因,通過參考聲波清灰在鍋爐除渣的應(yīng)用經(jīng)驗和參數(shù)選取,從而預(yù)估了適用在煤氣加壓機清灰的聲學(xué)參數(shù)范圍,據(jù)此可以在現(xiàn)有聲波清灰器成型產(chǎn)品中選出參數(shù)最為接近的型號。根據(jù)聲學(xué)理論,編寫程序進行聲波指向特性和聲源軸線上聲壓分布的反向驗證校核,從而得到所選聲學(xué)參數(shù)基本滿足要求的結(jié)論。針對煤氣加壓機具體工作條件和企業(yè)需要,根據(jù)聲學(xué)理論將聲場參數(shù)加以調(diào)整優(yōu)化和匹配,從而實現(xiàn)提高清灰效果的同時降低能源的消耗和噪聲的污染。提出一套能夠間接地反映煤氣加壓機積灰情況的客觀評價方法,并以這個指標作為實現(xiàn)系統(tǒng)自動控制的依據(jù),結(jié)合推導(dǎo)出的清灰系統(tǒng)過程控制傳遞函數(shù)模型確定控制算法,用C語言編寫了一套清灰系統(tǒng)的控制程序,并燒錄在基于STC90C51單片機和DS18B20數(shù)字溫度傳感器的硬件控制系統(tǒng)中,從而實現(xiàn)煤氣加壓機不停運即可實時清灰的目的。 【關(guān)鍵詞】：聲波 清灰 參數(shù)計算 評價 過程控制
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TF31
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及意義11-13
• 1.2 可行性淺析13-14
• 1.3 國內(nèi)外研發(fā)利用現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國內(nèi)外現(xiàn)有除塵方法與裝備對比14
• 1.3.2 現(xiàn)有聲波發(fā)生器的種類14-15
• 1.3.3 聲波清灰技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點16-17
• 第2章 葉輪粘灰分析17-25
• 2.1 葉片粘灰成分17
• 2.2 葉片粘灰受力分析17-20
• 2.3 葉片上積灰成因理論20-22
• 2.4 葉片粘灰的聲致疲勞分析22-23
• 2.5 清灰聲波聲場參數(shù)范圍的預(yù)估23-24
• 2.5.1 聲波頻率的預(yù)估23
• 2.5.2 聲壓級的預(yù)估23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 煤氣加壓機內(nèi)聲場參數(shù)的計算25-47
• 3.1 聲波特性方程的建立及參數(shù)的推算25-29
• 3.1.1 聲場中聲波的基本特性25-27
• 3.1.2 煤氣加壓機中聲速的計算27-29
• 3.2 聲場中聲源的輻射特性29-45
• 3.2.1 聲源輻射的指向特性30-35
• 3.2.2 聲源軸線上聲壓幅值的計算35-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第4章 煤氣加壓機中聲場參數(shù)的最優(yōu)匹配47-65
• 4.1 聲波傳波過程中的衰減分析47-56
• 4.1.1 聲壓衰減的定量推導(dǎo)47-48
• 4.1.2 煤氣加壓機中聲波衰減系數(shù)的計算48-55
• 4.1.3 考慮聲壓衰減后的計算結(jié)果分析55-56
• 4.2 聲壓輻射的多元影響分析56-60
• 4.2.1 頻率對聲壓幅值的影響解析56-57
• 4.2.2 溫度對聲壓幅值的影響解析57-58
• 4.2.3 頻率與溫度對聲壓幅值的聯(lián)合作用解析58-59
• 4.2.4 頻率與溫度對聲壓幅值的聯(lián)合作用解析59-60
• 4.3 聲場參數(shù)的有限元法計算60-64
• 4.3.1 聲場參數(shù)的有限元算法結(jié)論對照60-62
• 4.3.2 有限元法計算結(jié)論的分析62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第5章 清灰效果的評價及自動控制65-79
• 5.1 清灰效果的評價65-66
• 5.1.1 系統(tǒng)清灰效果的主觀評價65
• 5.1.2 系統(tǒng)清灰效果的客觀評價65-66
• 5.2 煤氣加壓機實現(xiàn)在線清灰的控制算法66-71
• 5.2.1 在線清灰系統(tǒng)過程控制的傳遞函數(shù)推導(dǎo)66-69
• 5.2.2 基于simulink實現(xiàn)在線清灰的PID控制策略69-71
• 5.3 煤氣加壓機在線清灰的硬件控制71-76
• 5.3.1 控制電路的硬件部分72-74
• 5.3.2 基于keil uVision4編譯環(huán)境控制電路軟件的設(shè)計74-76
• 5.4 本章小結(jié)76-79
• 第6章 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85

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