旋風除塵器實驗裝置

旋風除塵器一.實驗目的

1.掌握旋風除塵器的結構與除塵原理，全面了解影響旋風除塵器性能的主要因素。

2.掌握管道中個點流速和氣體流量的測定方法。

3.掌握旋風除塵器壓力損失和阻力系數的測定方法。

4.掌握旋風除塵器效率的測定方法。

二.技術指標

1.動力裝置布置為負壓式，處理氣量400～600m³/h，壓力降：<2000Pa，除塵效率：70%氣體含塵濃度：<50g/ m³。

2.處理粉塵粒徑：0.1～5µm，進氣粉塵濃度600～1000ppm，尾氣粉塵濃度180～300ppm。

3.工作電源：AC380V±10%、50Hz，三相五線制，功率1600W。安全保護：具有接地保護、漏電保護、過流保護。

4.電源線路及控制線的安裝：使用環保阻燃電氣配線槽，規范整理符合國家標準，具有絕緣、防弧、阻燃自熄等特點，布線整齊，安裝可靠，便于查找、維修和調換線路。

5.裝置外形尺寸：2000mm×500mm×1800mm。

6.提供具有自主知識產權的旋風除塵器中文版流場仿真計算軟件，為全中文版，旋風除塵器二次開發的教學軟件。并提供安裝包，旋風除塵流場軟件可根據實際實驗輸入參數計算不同實驗工況的dyflow仿真結果，通過切片、顆粒追蹤、流跟蹤、等值、粒子追蹤、粒子路徑等分析方式，計算并仿真任意實驗工況下旋風除塵器內的壓力、速度、流向等分布云圖。

三.主要配置及參數

1.在線粉塵濃度檢測系統2套：4-20MA輸出、測量范圍0-1000PPM,分辨率1PPM。

2.在線風壓、風量及風速檢測系統1套：①L型皮托管1套。②壓力傳感器2套：316L不銹鋼殼體，遠傳顯示，量程0-10Kpa、輸出4-20MA。風量、風速測量精度：±1%。

3.風管內在線溫度、濕度檢測系統1套：316L不銹鋼殼體，遠傳顯示、溫度量程-40-100℃、濕度量程0-100RH%、輸出4-20MA（4線制）、供電9-36VDC。

4. 可編程控制器PLC：具有10英寸彩色觸摸式液晶顯示屏、實時記錄歷史數據和實時曲線、數據處理軟件，具有打印功能。

5.實時記錄歷史數據和實時曲線、數據處理軟件：

① 根據壓力、粉塵濃度、溫濕度，計算除塵效率。

② 中文版流場仿真根據旋風除塵裝置3D模型建立，通過傳感器采集實際風量風速，粉塵濃度，溫度，環境濕度等情況，自動模擬計算無數種工況下的結果。

③ 通過DyFlow流場可視化窗口，觀察氣流的壓力分布，速度分布，以及粒子的路徑和聚散等。

④ 針對不同工況，可以完成多工況的全數據對比、數據化分析及數據可視化方面的工作。

⑤ 基于有限體積法計算湍流模型與lagrange模型，可同時模擬氣流內部結構仿真和粒子的路徑與吸塵效果仿真。觀察氣流內部結構和粒子的路徑與吸塵效果，并從氣流結構和粒子分布結構中尋找吸塵效果優劣的機制。

⑥ 可模擬旋風除塵流場做各區段粒子顆粒的分析，包括分布云圖，高值線，粒子軌跡，粒子動畫等。

⑦ 采用Finite Volume Method 求解方式，配合網格的自動模式優化與邊界的自動匹配,與外部傳感數據與輸入數據結合，完成自動化氣流相關的工況分析。

⑧ 根據每一種流動的物理問題的特點，采用適合于它的數值解法在計算 速度、穩定性和精度等方面能達到*。數據以“vkt"格式輸出，可在多種軟件中進行分析。

⑨ 采用多面體網格分析，stl格式的幾何描述，提供了全自動化的網格剖分算法，讓用戶可以非常方便的使用非結構網格，包括三角形、四邊形、四面體、六面體、金字塔形網格來解決具有復雜外形的流動，允許用戶根據解的具體情況對網格進行修改。

6.旋風除塵器1套：透明有機玻璃、壁厚7.5mm。

7.有機玻璃粉塵自動加料裝置1套：臥式加料。有機玻璃卸除灰塵裝置1套。

8.氣塵混合器1套：采用葉片式混合器。

9.人工監測進出口2組、透明測壓軟管1批。

10.離心通風機1臺：功率750W。

11.變頻器1套：控制風機轉矩調節風量大小。

12.304不銹鋼臺面、拉絲銀雙色板標牌。

13.電源控制系統1套。

14.不銹鋼連接管道、彎頭，不銹鋼快速連接件。

15.不銹鋼框架實驗臺（38×38mm不銹鋼方管、配腳輪均為萬向輪帶禁錮腳）等組成。

16.可與學校已有實驗室儀器共享平臺連接，實現儀器設備信息共享。

17.配套3D虛擬仿真平臺，可供66個端口使用，旋風除塵器3D虛擬仿真軟件，搭載基于阿里云服務器的網絡教學實驗平臺，聯網即可使用，沒有地域限制，可實現教學實驗網絡化，教師端可以查看學生簽到人數，方便進行考勤，通過此平臺既可以學習實驗設備的使用操作，也可以完成理論知識的學習，教師端可以上傳教學資料，考試題目供學生學習與考試，可協助用戶增加1+X專業考核

18.平臺主界面功能 。

18.1管理員端：登錄后可看到教師管理、學生管理、作業查看、成績查詢、學院管理、科目管理、文件管理、圖表信息、動畫素材、設備列表和系統設置這十一個功能菜單。

18.2教師管理：添加教師信息（教師姓名、登錄賬戶、所授課程、所屬學院），并且可以管理教師信息，以及刪除教師信息。

18.3學生管理：添加學生信息（學生姓名、賬號、所屬學院、所屬系別、所屬班級），并且可以管理學生信息，以及刪除學生信息。

18.4學院管理：可以對學院和系別分別進行添加、刪除、查詢操作。

18.5學生添加：添加的班級名稱、學生人數和所屬系別，完成后的學生信息可在“學生管理"菜單欄中查詢到所添加學生的信息。

18.6在線簽到：可以查看學生在線狀態，可進行簽到添加，包括簽到截止時間、學院、系別、班級，教師可以對學生考勤情況進行管理。

19.軟件功能

19.1可以調節旋風除塵器的水平旋轉和垂直旋轉角度。點擊右側按鈕，即可恢復初始角度。場景開關和背景音樂開關、語音播報開關和切換場景按鈕。

19.2實驗介紹功能：在實驗介紹中，分為實驗原理、實驗目的和實驗步驟三部分。點擊不同按鈕，即可看到對應文字，同時伴隨文字的語音播報。

19.3操作說明功能：在操作說明界面中，可以看到具體的操作指引。

19.4認識設備功能：在認識設備界面中，點擊想要認識的設備或按鈕，即可出現該設備或按鈕的名稱及功能說明，并伴有語音文字播報。

19.5模擬實驗功能：在模擬實驗界面中，可以學習到整個實驗的具體操作流程，并看到每個流程所對應的實驗現象和數值模擬。

19.6實驗考試功能：在實驗考試界面中，可以體驗實驗的線上操作。每一步驟思考*20s，超出后即判斷該步驟錯誤。每一步驟的正確與否關系到最后的實驗考試分數。當所有操作完畢后，點擊右上角“考試結束"按鈕，即結束考試，并會彈出該次考試的分數，并計算考試成績上傳到平臺。若想要回顧考試成績及錯誤步驟，可在“虛擬仿真教育平臺"中，點擊“設備列表"，找到該實驗，點擊右側的“考試詳情"，即可進入查看到該實驗的考試成績以及錯誤點。

19.7重新開始功能：點擊重新開始后，即可一鍵還原，所有頁面、操作和設備狀態都將變為初始狀態。