构造了车间吸尘设备模糊评判矩阵,从耐久性层次模型底部四个影响因素的隶属度出发,求出耐久性层次模型底部四个影响因素的隶属度。根据电除尘器的结构和各钢构件的隶属度,建立了电除尘器耐久性评分的计算方法。结合本文建立的车间吸尘设备本体结构耐久性评估方法,对潍坊鑫利特车间吸尘设备本体结构进行了耐久性评估,并根据加权评分,对各钢构件和本体结构提出了合理的维修加固建议。电除尘器的主要结构由钢构件组成。通过对车间吸尘设备斜导板模型各过滤筒的气体处理量的统计,发现各过滤筒的气体处理量正负偏差在143。
在车间吸尘设备除尘过程中,一方面,其承载结构暴露在高温烟气中,受到粉尘等颗粒物的高速侵蚀。烟气中的水蒸气和酸性气体(主要是SO2和SO3)在钢表面会发生反应,使钢更容易腐蚀,钢结构的耐久性更容易失效。另一方面,振动后板上的烟气颗粒落入灰斗,烟气颗粒与灰斗壁板的摩擦会使灰斗的耐久性更加严重。在电除尘器的运行中,由于墙板外壳的腐蚀和穿孔,必须停止生产和维修,大大降低了除灰效率。由于电除尘器结构的耐久性问题比较严重,会危及车间吸尘设备结构本身的安全,终导致结构破坏。电除尘器本身的结构耐久性是指电除尘器本身的承载结构、灰斗、墙板外壳以及涂层外观的完整性、结构和部件的安全性以及在特殊腐蚀环境(烟雾气氛)中长期正常使用的能力。研究车间吸尘设备主体结构的耐久性,就是研究其钢构件的耐久性,进而提高构件的耐久性以获得结构的耐久性。影响钢构件耐久性的主要因素是腐蚀程度、腐蚀环境和涂层质量。本文从这三个方面对车间吸尘设备钢构件和车身结构的耐久性进行评估。从图中可以看出,在没有气蚀的情况下,随着雷诺数的增加,会出现两种不同的情况。
车间吸尘设备本体结构耐久性评价方法的研究,一方面要分析影响电除尘器本体结构耐久性的因素,另一方面要选择合适的数学方法,综合出符合实际要求的电除尘器本体结构耐久性定量评价模型。
众所周知,影响车间吸尘设备钢的耐久性的主要因素是腐蚀环境、涂层质量和钢的腐蚀程度。这三方面的研究主要集中在以下四个方面:(1)保护膜的耐久性和保护膜材料的优化;(2)腐蚀引起的母材横截面损伤的耐久性;(3)大气和应力共同作用下钢结构承载能力的耐久性;因此,这种腐蚀环境被认为是表征电除尘器钢构件耐久性的综合定性指标。(4)车间吸尘设备耐久性。钢结构在累积疲劳损伤下的强度和疲劳。主要研究成果有:钢结构设计中保护膜材料的优选、钢结构疲劳应力校核计算、钢结构施工中质量问题的控制、既有钢结构的耐久性诊断、剩余寿命估算等。多因素综合评价方法,目前较多的研究和应用有层次分析法、模糊综合评价法、灰色关联分析法、人工神经网络、德尔菲法、物元分析法等。
有关电除尘器的研究主要采用有限元软件对电除尘器梁柱的强度、刚度和稳定性进行分析。后,根据分析结果,提出了结构设计优化方案。黄立霞等人利用ANSYS有限元软件对296m2电除尘器结构进行了分析和改进,利用有限元分析软件ANSYS对车间吸尘设备钢结构柱构件的强度、刚度和稳定性进行了分析和优化,并进行了应力分析。对电除尘器主框架结构进行了安全性评价,并进行了进一步的优化设计。通过实际调查,分析了烧结机头腐蚀原因。车间吸尘设备本体结构的耐久性分析与耐久性评价方法目前尚无研究。车间吸尘设备主要分为两部分:常温单相流体介质环境下多孔板电阻特性的影响因素和高温环境下多孔板电阻特性的影响因素。
车间吸尘设备基于以上实验结果和分析,得出以下结论:(1)采用三层多孔板可以改善除尘器内的流场分布,效果明显。2)采用均匀射孔率分布的多孔板调节气流分布,可有效降低大膨胀角袋式除尘器的内部气流均匀性,为提高除尘效率提供依据。3)除采用多孔板调节除尘器内的气流分布外,车间吸尘设备还可以通过设置流量调节板和调整导板角度来减小流量偏差,从而均匀地调节整体气流分布,提高除尘效率。目前,我国90%以上的燃煤电厂(52%)使用电除尘器,随着我国环保标准的日益严格,电除尘器的除尘效率越来越受到重视。电场中的气流分布是影响静电除尘器性能的重要因素之一。由于设备或条件的限制,模拟实际电厂情况的实验环境与实际情况仍有很大的不同。
它们大多由多孔板或导板调节。为了实现气流分布与阻力的平衡,有必要对多孔板的阻力特性进行优化。然而,车间吸尘设备集尘器的阻力一般有限,因此研究多孔板的阻力特性尤为重要。国内对多孔板的研究相对较少,主要集中在其节流特性和气蚀特性方面。国际上的研究也局限于采用单相流介质(空气或水)模拟或实验,很少有人模拟除尘器的高温粉尘环境来研究影响多孔板阻力系数的因素。车间吸尘设备采用水介质对厚度为2mm、开孔率为0.04~0.16的多孔板的节流特性进行了研究。结果表明,影响多孔板节流特性的醉大有效直径比是影响多孔板节流特性的醉大有效直径比。通过数值模拟研究了多孔板在液氮中开孔形式、孔板厚度、开孔尺寸和当量孔径比对压力损失系数的影响。车间吸尘设备采用数值计算方法确定了多孔板的非均匀开孔方案,并总结了非均匀来流开孔率的确定公式。30时,阻力系数与开孔率呈负相关,即开孔率增大,阻力系数减小,且趋势较快。
分析了车间吸尘设备滤筒直径、褶高、褶数与相邻褶角的关系,比较了六种相同直径、不同褶高、不同褶数的滤筒的性能。后,建议褶皱高度为35 mm,相邻褶皱角度为11.7度。比较滤筒长度分别为1.5 m、2 m、2.5 m和3 m的流量分配系数。结果表明,长度为2米的滤筒内不同滤筒的流量分配系数接近1,说明滤筒内的流场分布更加均匀。同时,比较了滤筒的过滤阻力。结果表明,当过滤筒长度为2米和1.5米时,过滤阻力较小;车间吸尘设备入口烟道增设喷淋段,在不调整氨脱硫运行条件的情况下,将湿电除尘器入口温度由70℃降至60℃以下。当过滤风速较高时,长过滤筒的过滤阻力较大。因此,长滤筒不适合在大风量下运行,且滤筒长度为2米或更小,能更好地适应大风量条件。通过实验或模拟与实验相结合的方法,研究了过滤除尘器的流场分布和工作效率。用粉尘测定仪测定了PM1.0、PM2.5、PM10和总颗粒物的车间吸尘设备过滤效率。实验结果表明,过滤初期,滤筒表面有粉尘,过滤效率可达98%左右。经累积,过滤筒除尘器运行约200分钟后性能趋于稳定,不同粒径颗粒的过滤效率可达99.5%以上。
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