一种基于S数的除尘管网调节计算方法.pdf
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1、收稿日期:作者简介:习兰()高级工程师.一种基于 数的除尘管网调节计算方法习 兰(重庆赛迪热工环保工程技术有限公司)摘 要 针对钢铁行业除尘管道的调节复杂 不合理调节阀门及风机频率易导致除尘管道积灰的问题 文章提出了一种基于管段阻抗 数的除尘管网调节计算方法 将除尘管网复杂的支状管网简化 可根据管网的阀门开度、三通、设计流量、管径等关键参数的输入 快速判断系统管网流体的分配及运行情况 该方法在保证除尘管道不积灰的情况下进行除尘系统的节能调节 为除尘智能管控提供节能运行决策依据关键词 除尘系统 智能调控 阻抗 数文献标识码:文章编号:()(.).随着国家环保政策的日益严格 钢铁行业的粉尘治理面临
2、着巨大的压力 增加除尘风量虽然可以改善除尘效果 但也增加了除尘系统的初始投资和电耗 据统计风机(泵)用电量占钢铁行业总用电量的 以提质降耗为导向 针对性研究精准除尘及系统的智能化管控 实现除尘系统的节能运行 对钢铁企业的节能减排具有重要意义钢铁行业除尘系统除尘点数量多且分散 电耗大 除尘管道相互影响 相互耦合 除尘管道的调节非常复杂 且不合理地调节阀门及风机频率易导致除尘管道积灰 因此 分析除尘管网调节适用性 研究部分除尘管道调节对整个管网的影响 是除尘智能调节的基础目前在管网阻力平衡方面 专业的设计人员利用 等管网阻力平衡专业计算软件仅能对某些的常见工况进行预测计算 无法计算所有的运行工况
3、同时 计算数据无快速接口 无法实现对管网运行的实时测算 导致无法做到除尘系统的节能控制最优和判断调节后管网的安全性 因此 一种简化的能够快速进行除尘管网平衡计算的方法对于除尘管网智能化调控意义重大 冶 金 能 源 除尘管网调节 理论模型施工完成后的除尘管网固有阻力特性可认为是保持不变的 人为调节各支管的阀门成为改变除尘管网特性的唯一方式 除尘系统虽然不是物理意义的闭式循环系统 但是考虑到除尘系统的吸入端以及排出端均是大气环境 可以认为是一个理论的闭式系统 因此闭式系统的管网特性公式也适用于除尘管网()式中:为管段阻力 为管段阻抗 为管段流量串联管路中:()并联管路中:()式中:为管段编号 为管
4、段总数并联管路的流量比和并联各管道阻抗的关系为:()图 汇流三通结构示意阻抗 值包含了管段的长度、直径、粗糙度等所有影响管道阻力的因素 对于一个运行的除尘系统 当调节除尘各支路的手动阀门或者阻力平衡器 实现了除尘系统风量和设计风量完全匹配 那么理论上除尘管网的阻抗 值可以通过管段阻力 及管道内流量计算得出除尘系统的阻力主要由局部阻力和沿程阻力两部分组成 由于除尘系统的特殊性 局部阻力占主要部分 局部阻力主要在三通/四通、变径管、弯头以及除尘罩等部位产生 其中弯头及除尘罩的阻抗 值是固定的 而三通/四通的局部阻力是一个变量 汇流三通结构示意见图 其支路的管段阻力系数分别为 和 当 时 ()(/)
5、()(/)()当 时 ()(/)()(/)()式中:(/)(/)(/)(/)、分别为管段的风量、管道截面积和风速 为支管段与主管段的夹角 下标为管段编号从公式()和公式()可以看出 除尘三通的局部阻力系数和支路的流量有关 三通并联支路的流量 和管段阻力系数/不成正比且根据公式 可知汇流三通支路的流量 和并联支路/不成正比 不能简单地将除尘支状管路简化为简单并联支路 模型简化根据三通的局部阻力系数计算公式可知 三通的阻抗 数需根据流量及支管的属性实时计算 除三通以外的支路及合并管路的沿程阻力、局部阻力产生的阻抗均可以简化为终端支管的阻抗 数 如图 所示图 管路模拟并联管路 数 ()()()()(
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