【摘 要】
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袋式除尘器除尘效率高且运行稳定,在工业领域得到了广泛的应用,但其过滤和清灰机理复杂,尚未有统一认识,仍存在运行阻力大、滤袋使用寿命短等问题亟待解决。试验研究是探索袋
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袋式除尘器除尘效率高且运行稳定,在工业领域得到了广泛的应用,但其过滤和清灰机理复杂,尚未有统一认识,仍存在运行阻力大、滤袋使用寿命短等问题亟待解决。试验研究是探索袋式除尘机理和工作性能的重要方法之一,在制定初步方案、设计优化和性能评价等研制阶段需要进行大量的袋式除尘器试验,合理的试验设计将达到事半功倍的效果。为此,在袋式除尘器1:1试验平台上开发了试验测试系统,并研究了优化试验设计方法。由于现代试验设计(Modern design of experiments,MDOE)较传统单变量(One Factor at A Time,OFAT)方法,试验次数少精度高,针对袋式除尘器这类复杂工况下变量耦合的试验优化问题,研究了袋式除尘器过滤过程、喷吹清灰、喷吹阀性能的MDOE方法:(1)对试验装置过滤和喷吹清灰过程进行了数值模拟,将所得数据构建响应面模型,比较了不同准则下拉丁超立方设计(Latin Hypercube Sampling,LHS)与均匀设计对于过滤和喷吹清灰试验设计的效果,给出了试验样本点的进一步优化,并分析了优化后设计方法的适用性。(2)开发了袋式除尘器综合试验测试系统,上位机用LabVIEW进行数据采集、处理、存储,下位机用PLC对执行器控制,并以喷吹阀性能试验为例,验证了所设计的MDOE优化试验设计方法的正确性和有效性。(3)应用结果表明:在过滤试验、喷吹清灰试验和喷吹阀性能中,MDOE方法试验次数仅为全因子试验的46%、25%和28%;通过方差回归分析,相关系数分别为:0.9966、0.9938、0.9973,整体均方根误差分别为:0.51min、17.7608Pa、0.0071m~3/s;基于最大化最小距离准则的LHS和均匀设计试验优化方案更能充分反映过滤、喷吹清灰和喷吹阀特性的变化规律。MDOE方法可广泛用于大型装备样机特性测试试验优化,可明显缩短试验周期,降低试验成本,为产品的机理深化试验和快速创新奠定了基础。
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