静电除尘器阳极振打系统的非线性分析

摘要

现代化工业飞速发展，人类生存的环境受到越来越多的破坏，保护环境也就显得日趋重要，防止大气污染便是其中一个重要方面。作为控制大气污染的环保设备，电除尘器由于具有收尘效率高、阻力小、能耗低、能处理高温和大烟气量的气体、运行费用低、坚固耐用、维护管理方便等特点，被广泛应用于各工业部门炉、窑的烟尘净化。近年来，由于国家出台的越来越严格的排放标准，对电除尘器的设计，质量以及效率提出了更高的要求。
　　 电除尘器振打系统是电除尘器的重要部件，直接影响着电除尘器的除尘效率。电除尘器的振打运动实质上就是冲击、振动与撞击等运动在电除尘器中的应用。振动作为电除尘器清灰的主要手段，为除尘器的正常运行提供了强有力的保证，但是当前由于振动所产生的故障也是电除尘器运行中存在的最主要的故障，在振打锤的频繁打击下，被振打的极板极易引起疲劳损伤、结构联接件容易发生松动、还有掉锤、卡轴等等故障，严重的影响了电除尘器的正常运行，致使整个生产线遭到破坏，造成停产，损失巨大。
　　 随着计算机的普遍应用，对电除尘器振打系统多采用动力学进行强度和刚度分析。该方法可以反映电除尘器振打系统设计中存在的薄弱部位，大大提高了计算的准确性，是比较理想的计算方法。因此，对电除尘器振打系统进行动力学分析是必要的。
　　 根据静电除尘器阳极板振打系统的结构特点，以除尘器阳极板振打系统作为具体研究对象，建立了具有单自由度的静电除尘器阳极板振打非线性振动系统的动力学模型，并用Matlab方法对其进行了参数计算和仿真，得到了振打过程中不同频率下的相图、Poincare图和时域图。从所得仿真结果分析频率变化对振打效果有很大的影响，为静电除尘器阳极板振打系统动态特性的分析提供了简便有效的方法，对改进阳极板设计，提高该除尘器的作业效率，降低设备故障率有重要的指导意义，而且为同类型除尘器的设计制造以及提高振打清灰的效率提供一定的理论参考。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究概况

1.2.1 静电除尘器阳极板振打系统研究的现状

1.2.2 非线性应用于除尘器现状

1.3 课题的研究意义

1.4 本课题的主要研究内容

2 静电除尘器振打理论概述

2.1 静电除尘器的结构和特点

2.2 静电除尘器的工作原理

2.3 静电除尘器阳极板的结构

2.3.1 极板的形式

2.3.2 极板与上悬挂梁、下振打杆的连接方式

2.4 阳极板振打清灰装置

2.4.1 阳极板振打清灰装置的工作原理

2.4.2 清灰方式-侧向挠臂锤振打清灰

2.4.3 侧向挠臂锤振打传动系统的组成

2.5 本章小结

3 静电除尘器阳极板振打的动力学分析

3.1 侧向挠臂锤的运动分析

3.2 侧向挠臂锤撞击砧板的运动过程分析

3.3 侧向挠臂锤撞击砧板的振打力的分析

3.3.1 积聚在极板上的粉尘受到的作用力的分析

3.3.1 振打力的分析

3.4 阳极板振动特性的分析

3.5 本章小结

4 静电除尘器阳极板振打加速度的测试

4.1 清灰的要求和特征

4.1.1 清灰的要求

4.1.2 振打消灰的特征

4.1.3 衡量清灰效果的测定参数

4.2 振打加速度的测试技术

4.2.1 振打试验

4.2.2 冲击的特点及描述

4.2.3 冲击的测量

4.2.4 测试对象与测试目的

4.2.5 测点布置与测定方向

4.2.6 振打加速度和位移的测试与分析

4.3 本章小结

5 非线性与数值仿真

5.1 非线性概述

5.2 非线性振动

5.2.1 非线性的特性

5.2.2 非线性振动的物理特性

5.3 非线性振动的工程意义

5.4 求解非线性振动常用的解析方法

5.4.1 机械振动的动力学模型

5.4.2 相图和Poincare图

5.5 Matlab数值仿真

5.6 本章小结

6 静电除尘器阳极板振打的非线性分析

6.1 引言

6.2 静电除尘器阳极板振打振动模型的建立

6.3 数值仿真

6.3.1 龙格-库塔方法(PK4)简介

6.3.2 数值分析

6.4 本章小结

7 结论与展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果