旋风除尘器实验装置

旋风除尘器一.实验目的

1.掌握旋风除尘器的结构与除尘原理，全面了解影响旋风除尘器性能的主要因素。

2.掌握管道中个点流速和气体流量的测定方法。

3.掌握旋风除尘器压力损失和阻力系数的测定方法。

4.掌握旋风除尘器效率的测定方法。

二.技术指标

1.动力装置布置为负压式，处理气量400～600m³/h，压力降：<2000Pa，除尘效率：70%气体含尘浓度：<50g/ m³。

2.处理粉尘粒径：0.1～5µm，进气粉尘浓度600～1000ppm，尾气粉尘浓度180～300ppm。

3.工作电源：AC380V±10%、50Hz，三相五线制，功率1600W。安全保护：具有接地保护、漏电保护、过流保护。

4.电源线路及控制线的安装：使用环保阻燃电气配线槽，规范整理符合国家标准，具有绝缘、防弧、阻燃自熄等特点，布线整齐，安装可靠，便于查找、维修和调换线路。

5.装置外形尺寸：2000mm×500mm×1800mm。

6.提供具有自主知识产权的旋风除尘器中文版流场仿真计算软件，为全中文版，旋风除尘器二次开发的教学软件。并提供安装包，旋风除尘流场软件可根据实际实验输入参数计算不同实验工况的dyflow仿真结果，通过切片、颗粒追踪、流跟踪、等值、粒子追踪、粒子路径等分析方式，计算并仿真任意实验工况下旋风除尘器内的压力、速度、流向等分布云图。

三.主要配置及参数

1.在线粉尘浓度检测系统2套：4-20MA输出、测量范围0-1000PPM,分辨率1PPM。

2.在线风压、风量及风速检测系统1套：①L型皮托管1套。②压力传感器2套：316L不锈钢壳体，远传显示，量程0-10Kpa、输出4-20MA。风量、风速测量精度：±1%。

3.风管内在线温度、湿度检测系统1套：316L不锈钢壳体，远传显示、温度量程-40-100℃、湿度量程0-100RH%、输出4-20MA（4线制）、供电9-36VDC。

4. 可编程控制器PLC：具有10英寸彩色触摸式液晶显示屏、实时记录历史数据和实时曲线、数据处理软件，具有打印功能。

5.实时记录历史数据和实时曲线、数据处理软件：

① 根据压力、粉尘浓度、温湿度，计算除尘效率。

② 中文版流场仿真根据旋风除尘装置3D模型建立，通过传感器采集实际风量风速，粉尘浓度，温度，环境湿度等情况，自动模拟计算无数种工况下的结果。

③ 通过DyFlow流场可视化窗口，观察气流的压力分布，速度分布，以及粒子的路径和聚散等。

④ 针对不同工况，可以完成多工况的全数据对比、数据化分析及数据可视化方面的工作。

⑤ 基于有限体积法计算湍流模型与lagrange模型，可同时模拟气流内部结构仿真和粒子的路径与吸尘效果仿真。观察气流内部结构和粒子的路径与吸尘效果，并从气流结构和粒子分布结构中寻找吸尘效果优劣的机制。

⑥ 可模拟旋风除尘流场做各区段粒子颗粒的分析，包括分布云图，高值线，粒子轨迹，粒子动画等。

⑦ 采用Finite Volume Method 求解方式，配合网格的自动模式优化与边界的自动匹配,与外部传感数据与输入数据结合，完成自动化气流相关的工况分析。

⑧ 根据每一种流动的物理问题的特点，采用适合于它的数值解法在计算 速度、稳定性和精度等方面能达到*。数据以“vkt"格式输出，可在多种软件中进行分析。

⑨ 采用多面体网格分析，stl格式的几何描述，提供了全自动化的网格剖分算法，让用户可以非常方便的使用非结构网格，包括三角形、四边形、四面体、六面体、金字塔形网格来解决具有复杂外形的流动，允许用户根据解的具体情况对网格进行修改。

6.旋风除尘器1套：透明有机玻璃、壁厚7.5mm。

7.有机玻璃粉尘自动加料装置1套：卧式加料。有机玻璃卸除灰尘装置1套。

8.气尘混合器1套：采用叶片式混合器。

9.人工监测进出口2组、透明测压软管1批。

10.离心通风机1台：功率750W。

11.变频器1套：控制风机转矩调节风量大小。

12.304不锈钢台面、拉丝银双色板标牌。

13.电源控制系统1套。

14.不锈钢连接管道、弯头，不锈钢快速连接件。

15.不锈钢框架实验台（38×38mm不锈钢方管、配脚轮均为万向轮带禁锢脚）等组成。

16.可与学校已有实验室仪器共享平台连接，实现仪器设备信息共享。

17.配套3D虚拟仿真平台，可供66个端口使用，旋风除尘器3D虚拟仿真软件，搭载基于阿里云服务器的网络教学实验平台，联网即可使用，没有地域限制，可实现教学实验网络化，教师端可以查看学生签到人数，方便进行考勤，通过此平台既可以学习实验设备的使用操作，也可以完成理论知识的学习，教师端可以上传教学资料，考试题目供学生学习与考试，可协助用户增加1+X专业考核

18.平台主界面功能 。

18.1管理员端：登录后可看到教师管理、学生管理、作业查看、成绩查询、学院管理、科目管理、文件管理、图表信息、动画素材、设备列表和系统设置这十一个功能菜单。

18.2教师管理：添加教师信息（教师姓名、登录账户、所授课程、所属学院），并且可以管理教师信息，以及删除教师信息。

18.3学生管理：添加学生信息（学生姓名、账号、所属学院、所属系别、所属班级），并且可以管理学生信息，以及删除学生信息。

18.4学院管理：可以对学院和系别分别进行添加、删除、查询操作。

18.5学生添加：添加的班级名称、学生人数和所属系别，完成后的学生信息可在“学生管理"菜单栏中查询到所添加学生的信息。

18.6在线签到：可以查看学生在线状态，可进行签到添加，包括签到截止时间、学院、系别、班级，教师可以对学生考勤情况进行管理。

19.软件功能

19.1可以调节旋风除尘器的水平旋转和垂直旋转角度。点击右侧按钮，即可恢复初始角度。场景开关和背景音乐开关、语音播报开关和切换场景按钮。

19.2实验介绍功能：在实验介绍中，分为实验原理、实验目的和实验步骤三部分。点击不同按钮，即可看到对应文字，同时伴随文字的语音播报。

19.3操作说明功能：在操作说明界面中，可以看到具体的操作指引。

19.4认识设备功能：在认识设备界面中，点击想要认识的设备或按钮，即可出现该设备或按钮的名称及功能说明，并伴有语音文字播报。

19.5模拟实验功能：在模拟实验界面中，可以学习到整个实验的具体操作流程，并看到每个流程所对应的实验现象和数值模拟。

19.6实验考试功能：在实验考试界面中，可以体验实验的线上操作。每一步骤思考*20s，超出后即判断该步骤错误。每一步骤的正确与否关系到最后的实验考试分数。当所有操作完毕后，点击右上角“考试结束"按钮，即结束考试，并会弹出该次考试的分数，并计算考试成绩上传到平台。若想要回顾考试成绩及错误步骤，可在“虚拟仿真教育平台"中，点击“设备列表"，找到该实验，点击右侧的“考试详情"，即可进入查看到该实验的考试成绩以及错误点。

19.7重新开始功能：点击重新开始后，即可一键还原，所有页面、操作和设备状态都将变为初始状态。