[发明专利]一种除尘器气液混合状态的识别方法和装置

摘要

本发明涉及一种除尘器气液混合状态的识别方法和装置，对除尘器内部气液耦合模式进行有效的识别，并且能够定量的判断气液耦合效果，减少除尘器以非工况模式运行，间接地提高其整体除尘效果，保证除尘器能在高效节能的模式下运行，从而减少因除尘器运行效果导致颗粒物大量逃逸的情况发生，提高了除尘器的综合除尘效率。

主权项

1.一种除尘器气液混合状态的识别方法，其特征在于，通过采集除尘器出口的压力信号，分析压力波动信号里所携带的气液两相流动信息来检测气液两相混合状态，具体步骤为：步骤1)制作气液混合状态识别样本：步骤1.1)将气液耦合状态分为微弱波动模式、静液位差模式、共振水击模式、剪切液幕模式和卷吸气泡模式；步骤1.2)分别采集上述五种模式下除尘器中的风速、液位以及除尘器出口处的压力波动信息，同时测出不同模式的相应液位参数，对不同风速、液位下的压力波动信息进行统计分析、频谱分析，得到除尘器阻力变化规律，整理出相应模式的阻力特征值，并获取压力波动信息的功率谱密度PSD分布变化情况，得出除尘器气相压力波动频率主要集中范围，并将频率范围分成n个频段；步骤1.3)从功率谱密度曲线中提取出能分别区分出不同模式的特征向量，包括功率谱密度图中各频段的峰值范围、相对峰值范围及不同模式下峰值所对应的频率范围，结合阻力特性及液位参数，然后整理出各特征向量值的范围，并进行计算，确定各模式下特征向量的对应区间；其中，静液位差模式下的特定液位范围为[y1，y2]；共振水击模式下低频频段峰值所对应的频率范围为[n1，n2]，中频频段峰值所对应的频率范围为[n3，n4]；剪切液幕模式下中频频段峰值所对应的频率范围为[q5，q6]，发生小剪切时低频频段峰值所对应的频率范围为[q1，q2]，中频频段峰值所对应的频率范围为[q3，q4]；步骤2)采集运行状态下除尘器中的风速、液位以及压力波动信息并进行分析，获取与步骤1.3中的特征向量所对应的特征向量；步骤2.1)通过监测系统对压力波动原始信号进行采集，得到其功率谱密度图，同时获取风速和液位信息；步骤2.2)对原始信号和功率谱密度图进行分析，提取区分度较高的相关特征向量，即各频段的峰值范围和相对峰值范围：步骤2.2.1)将功率谱密度图划分为n个频段，分别提取各模式下功率谱密度图中第一频段至第n频段内的最大峰值，然后，整理出各模式下的各频段峰值范围；步骤2.2.2)计算出所有模式下第二频段至第n频段相对于第一频段的百分比，并整理出各模式下的相对峰值范围：步骤3)对运行状态下的除尘器中的气液耦合模式进行识别：步骤3.1)基于步骤2.2的两个特征向量范围与步骤1.3所提取的相应特征向量范围作比较，由于微弱波动模式高频段的峰值的最大值较其他模式高频段峰值的最小值还低，卷吸气泡模式高频段峰值的最小值较其他模式高频段峰值的最大值明显高出，因此能很好地识别出微弱波动模式和卷吸气泡模式；步骤3.2)然后，由压力波动原始信号，计算出除尘器阻力大小，根据除尘器阻力特性，检测其阻力值是否大于规定阻力值A，如果阻力特性大于规定阻力值A，同时，通过液位传感器检测除尘腔的液位是否在静液位差模式下的特定液位范围[y1,y2]内，若是，则除尘器内部流动形态为静液位差模式；若不是，则为剪切液幕模式或者共振水击模式；步骤3.3)检测低频频段峰值所对应的频率是否在[n1,n2]范围内，同时检测中频频段内的峰值所对应的频率是否在[n3,n4]范围内，若同时满足这两个条件则为共振水击模式，否则，检测中频频段内的峰值所对应的频率是否在[q5,q6]范围内，若在，则为剪切液幕模式；或者，检测低频频段峰值所对应的频率是否在[q1,q2]范围内，同时检测中频频段内的峰值所对应的频率是否在[q3,q4]范围内，若同时满足这两个条件则也为剪切液幕模式，若不满足，则为其他模式。