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Minitab工具在除尘装置企业的研究分析

编辑:必威官网登录咨询    分类:必威官网工具    时间:2017-06-20 09:40:26

为满足日益严格的环保要求,针对目前应用广泛的袋式除尘器,设计研发了除尘试验装置,并进行了现场试验,利用MinitabApp进行分析,寻找进风方式、滤袋间距及过滤风速三者间的最优化组合。


第一轮DOE试验

将过滤风速、进风方式、滤袋间距作为三个因子,将粉尘排放浓度及设备运行压差分别作为响应变量,过滤风速取63.5%风速、100%风速两个水平,进风方式取上进风、中进风、下进风三个水平,滤袋间距取240mm、250mm、260mm三个水平,分别进行粉尘排放浓度及设备运行压差全因子试验。第一轮DOE试验数据见表1。


第一轮DOE试验数据

表1 


1、粉尘排放浓度分析

根据表1试验数据,用MinitabApp进行分析可知,风速及进风方式对于响应变量排放浓度的影响很显著,而滤袋间距的影响相对不显著;为使排放浓度取值小,应该让风速尽可能大,进风方式选择中进风,滤袋间距选大间距260mm。


2、设备运行压差分析

根据表1试验数据,用MinitabApp进行分析可知,风速、进风方式及滤袋间距对于响应变量压差的影响都很显著;为使压差取值小,应该让风速尽可能小,进风方式选择中进风,滤袋间距选中间间距250mm。


3、第一轮DOE试验结论

从前面粉尘排放浓度及设备运行压差分析可知;

①为使排放浓度取值小,风速应取大值;为使压差取值小,风速应取小值;

②为使排放浓度及压差取值小,进风方式均应选择中进风;

③为使排放浓度取值小,滤袋间距应取大间距260mm;为使压差取值小,滤袋间距应取中间值250mm。


由以上结论,初步可以确定最佳进风方式是中进风;风速对排放浓度和压差的影响方向相反;滤袋间距的最佳取值也不能统一。接下来需进行第二轮的DOE试验及分析,寻找三者间的优化组合方案。


31.jpg


第二轮DOE试验

将过滤风速、滤袋间距作为两个因子,将粉尘排放浓度及设备运行压差分别作为响应变量,过滤风速取63.5%风速、100%风速两个水平,滤袋间距取240mm、250mm、260mm三个水平,分别进行粉尘排放浓度及设备运行压差试验。


1、粉尘排放浓度响应曲面分析

用MinitabApp进行粉尘排放浓度响应曲面分析,最终得出粉尘排放浓度的模型为(以未编码单位表示的回归方程):出口浓度(mg/Nm3)=587.5-1273.4×过滤风速(m/s)-0.0718×滤袋间距(mm)+713.6×过滤风速(m/s)×过滤风速(m/s)。排放浓度越小越好,从模型可以看出,过滤风速符号为负,而其平方项符号为正,所以过滤风速应取一个弯曲的顶点值;而滤袋间距对排放浓度影响较小。


2、设备运行压差响应曲面分析

用MinitabApp进行设备运行压差响应曲面分析,最终得出设备运行压差的模型为(以未编码单位表示的回归方程):压差(Pa)=24137+551×过滤风速(m/s)-192.5×滤袋间距(mm)+738×过滤风速(m/s)×过滤风速(m/s) +0.3830×滤袋间距(mm)×滤袋间距(mm)。为了减少设备能耗,大家希翼设备运行压差越小越好,从模型可以看出,过滤风速及其平方项符号均为正,在保证设备正常运行的情况下,过滤风速越小,设备运行压差越小;而滤袋间距符号为负,滤袋间距平方项为正,所以滤袋间距应取一个弯曲的顶点值,约在250mm附近。由于该项目有两个响应变量,为寻找最佳匹配值,因此需进行双响应分析。


3、第二轮DOE试验结论

经过双响应分析得出最优化方案为:过滤风速取78%风速,滤袋间距取250mm时,粉尘排放浓度可达到10.3762mg,设备运行压差可达到813.4726Pa。除尘效果及能耗指标都非常理想。


针对目前应用最广泛的袋式除尘器,设计研制出了除尘试验装置,并利用该试验装置进行了试验。根据试验结果,利用MinitabApp进行分析,第一轮DOE试验分析得出了中进风为最佳进风方式的结论;第二轮DOE试验分析得出了粉尘排放浓度与过滤风速及滤袋间距、设备运行压差与过滤风速及滤袋间距之间的模型;最终通过双响应分析寻找出了进风方式、滤袋间距及过滤风速三者间的最优化组合,为今后设计高效袋式除尘器提供了参考依据。


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