[发明专利]一种井下喷淋除尘装置的结构优化方法

说明书

本发明公开了一种井下喷淋除尘装置的结构优化方法，包括步骤：一、根据喷淋除尘装置的结构参数，确定装置结构优化的因变量；二、确定装置结构优化的目标函数；三、对因变量设置约束条件；四、计算除尘效率；五、根据除尘效率的最优解得到因变量的最优值。本发明步骤简单，通过喷淋除尘装置的结构参数确定因变量和目标函数，在因变量的约束条件下，求解除尘效率的最优解，从而得到因变量的最优值，作为结构优化的优化值，效果明显，便于推广。

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种井下喷淋除尘装置的结构优化方法。

背景技术

随着科技水平的发展，煤矿生产机械化的程度越来越高，但是，机械化程度的提高，导致煤矿开采中，粉尘的生产量越来越多，井下工作人员长期在充满粉尘的空间中作业，很容易患尘肺病，要想在今后的工作中更好地提高煤矿工作的安全性、可靠性，必须充分应用井下除尘技术，在井下除尘技术的操作过程中，从长远角度出发，要不断提升除尘效率、除尘精确度和节能环保性，这样才能更好地改善煤矿工作环境，促进长远发展，提高经济效益和社会效益。对除尘装置进行结构优化是提高除尘效率的必要手段之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种井下喷淋除尘装置的结构优化方法，其步骤简单，通过喷淋除尘装置的结构参数确定因变量和目标函数，在因变量的约束条件下，求解除尘效率的最优解，从而得到因变量的最优值，作为结构优化的优化值，效果明显，便于推广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种井下喷淋除尘装置的结构优化方法，所述喷淋除尘装置包括喷淋塔，所述喷淋塔上设置有进气管和出气管，所述喷淋塔内设置有多个雾化喷嘴，所述结构优化方法包括以下步骤：

步骤一、根据喷淋除尘装置的结构参数，确定装置结构优化的因变量；

所述喷淋除尘装置的结构参数包括进气管的直径d₁；出气管的直径d₂，进气管距离雾化喷嘴的垂直距离h；雾化喷嘴的个数M；装置结构优化的因变量为：

X＝{x₁,x₂,x₃,x₄}＝{d₁,d₂,h,M}

步骤二、确定装置结构优化的目标函数；

选择除尘效率η为目标函数，构建除尘效率η的隶属函数μη(X)：

其中，η_min为效率最低值，η_max为效率最高值，η为效率最优解；

步骤三、对因变量设置约束条件；

进气管直径限制：d_1min＜d₁≤d_1max，其中，d_1min为进气管的最小直径，d_1max为根据工况允许的进气管的最大直径；

出气管直径限制：d_2min＜d₂≤d_2max，其中，d_2min为出气管的最小直径，d_2max为根据工况允许的出气管的最大直径；

进气管距离雾化喷嘴的垂直距离限制：h_min＜h≤h_max，其中，h_min为进气管距离雾化喷嘴的垂直距离的最小值，h_max为进气管距离雾化喷嘴的垂直距离的最大值；

雾化喷嘴的个数限制：M_min＜M≤M_max,其中，M_min为雾化喷嘴的最小个数，M_max为雾化喷嘴的最大个数；