節(jié)能減排多用智能除塵器設(shè)計(jì)研究

時(shí)間:2022-11-19 03:01:08

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節(jié)能減排多用智能除塵器設(shè)計(jì)研究

摘要:本文針對傳統(tǒng)除塵器的效率低、勞動量大、粉塵污染嚴(yán)重、危險(xiǎn)系數(shù)極高等多種弊端,本項(xiàng)目主要從除塵器的供電系統(tǒng)、行走及控制系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)三個方面進(jìn)行研究,旨在研究能夠節(jié)能環(huán)保,安裝方便、智能識別、自動無塵擦除、操作簡單的多用智能除塵器。

關(guān)鍵詞:除塵器;自供電電源系統(tǒng);行走系統(tǒng)

節(jié)能減排的原理研究設(shè)計(jì)出能夠智能識別、節(jié)能環(huán)保、適應(yīng)性強(qiáng)的多用智能除塵器。首先,對自供電電源系統(tǒng)進(jìn)行研究,即自己帶有太陽能發(fā)電、充電以及蓄電的裝置,不需要提供外部供電電源,可以根據(jù)用戶的需要隨時(shí)啟動和停止;其次,對行走控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,通過全覆蓋遍歷路徑規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)方案,使除塵器在不同路段自動識別以恒定速度清掃,提高清掃質(zhì)量;最后,對除塵系統(tǒng)進(jìn)行研究,對除塵器的設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使除塵器適用于屋頂、大棚、平原、丘陵等多種區(qū)域和地形,能夠一機(jī)多用。

1自供電電源系統(tǒng)

首先,對除塵器的自供電電源系統(tǒng)進(jìn)行研究,即自帶充電以及存蓄電的裝置,能夠自己供電,不需要提供外部供電電源,以根據(jù)用戶的需要隨時(shí)啟動和停止,從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。1.1自供電電源系統(tǒng)組成。自供電電源系統(tǒng)是由匹配電路、整流電路、儲能電容、控制電路及放電電路組成。1.2實(shí)驗(yàn)。在自供電設(shè)計(jì)研究后,自供電電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和整體數(shù)據(jù)的丟失率的大小也是自供電系統(tǒng)性能的好壞衡量標(biāo)準(zhǔn)。本次實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)際情況測試了數(shù)據(jù)的丟失率,推導(dǎo)出數(shù)據(jù)的無線傳輸距離之間的關(guān)系,通過系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)的丟失率、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及自供電電源電壓受環(huán)境能量變化的影響測試了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。1.2.1可靠性測試。表1所示的是在不同距離下,路由節(jié)點(diǎn)接收到傳感器的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)組數(shù)的統(tǒng)計(jì)情況。從表1可以看出傳感器的節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)之間的距離應(yīng)該大概在30m以內(nèi),如果超過30m,可以在傳感器的節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)之間加入若干個中繼節(jié)點(diǎn),達(dá)到延拓通信距離的目的。從表2中可以看出整體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失率大約為1%,這主要是由路由節(jié)點(diǎn)到服務(wù)器間的數(shù)據(jù)丟失引起的。因此在實(shí)際測量過程中如果想及時(shí)地了解監(jiān)測電線的安全狀況,可以通過通過觀察實(shí)時(shí)地從服務(wù)器上接收到傳感節(jié)點(diǎn)采集到的電線的相關(guān)信息達(dá)到目的。1.2.2自供電電源電壓測試。傳感器節(jié)點(diǎn)在工作時(shí)會消耗能量,當(dāng)監(jiān)測電線有電流通過時(shí),自供電電源的電壓會相應(yīng)變化。隨著傳感器節(jié)點(diǎn)工作時(shí)間發(fā)生變化的趨勢圖。圖2可以看出,電池電壓隨著傳感器節(jié)點(diǎn)工作而上下波動,并且波動幅度小,傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗也比較低。

2除塵器的行走系統(tǒng)及控制系統(tǒng)

除塵器是利用離心力將粉塵從旋轉(zhuǎn)氣流中分離出來并進(jìn)行捕集的一種分離裝置,由于該裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價(jià)格低廉、能耗低、耐高溫和高壓,對于捕5μm以上的顆粒粉塵效率較高。我們所得到的除塵效率公式為:η0=1-escapenumber-tracked()×100%對除塵器內(nèi)顆粒粒徑1.50-15.00μm進(jìn)行線性回歸。最后,對除塵擦的除塵系統(tǒng)進(jìn)行研究,在保證除塵器高效、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上除塵器的設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在保證除塵器能夠高效、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上基于優(yōu)化理論合理的選擇除塵的行走路線,對影響除塵器運(yùn)行的配套系統(tǒng)如除塵方式、儲灰系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)以及電氣自動控制系統(tǒng)等進(jìn)行了分析研究,并提出了改進(jìn)措施,使除塵器適用于屋頂、大棚、平原、湖面、丘陵、沙漠等多種區(qū)域和地形,可全天候工作,達(dá)到適應(yīng)能力強(qiáng)一機(jī)多用的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

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[2]土冬雪,李小川,魏濤,等.自激式除塵器在線of測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工礦自動化,2017,43(10):7-13.

作者:張金珂 孟青青 劉志興 張瑋峰 單位:黑河學(xué)院數(shù)學(xué)系