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煤样的制备是煤质检测分析中最重要的环节,也是粉尘污染严重的过程。随着国家环保政策的实施和工业卫生标准的提高,对煤制样车间的除尘效果提出了越来越高的要求。除尘系统的控制过程复杂而且系统能耗较高。因此本文以煤制样车间除尘系统为研究对象,运用流体力学理论对除尘系统管道内部流场和粉尘沉积行为进行分析,采用参数自适应模糊PID控制原理,研制了一套自动调节风量的智能除尘系统。具体的工作主要包括:(1)除尘系统的工作原理及总体方案设计。阐述了除尘系统的工作原理,设计了袋式除尘器的结构和脉冲反吹清灰装置;研究除尘系统管网的阻力特性,探讨了风机变频调速节能原理,确定以除尘系统管道气压压力控制方法来实现风量自动调整的总体设计方案。(2)除尘系统管道流场的数值模拟与仿真分析。运用流体力学软件FLUENT建立了管道的气固两相流的流动模型,对粉尘颗粒在管道输送过程中的速度流场进行了数值模拟,分析管道的流场情况以及对管道结构改进以减少管道内气流的阻力。研究不同粒径的粉尘对固相浓度分布以及对管道速度流场的影响。(3)参数自适应模糊PID控制器的研究。针对风机管道风压控制过程的非线性、大滞后、大惯性等特点,提出了将模糊控制和常规PID控制相结合的参数自适应模糊PID控制。建立风机管道压力控制的近似数学模型,运用MATLAB软件对其辨析以及对模糊PID控制器进行仿真,仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制系统具有良好的控制性能,其响应速度快,超调量小,稳定性良好。(4)除尘系统的电气设计及现场测试。以S7-200PLC为核心,运用PLC编程设计了参数自适应模糊PID控制器,利用实时采集的压力数据在PLC里运算后得到输出值,由模拟量模块输送给控制风机的MM440变频器,实现了智能调节除尘系统风量的目的。应用HMI人机界面对除尘系统运行过程进行实时监控。将所设计的除尘系统在某个煤制样车间进行了实际运行测试试验,结果表明,系统工作性能稳定,在保证除尘效果的前提下,达到了节能降耗的目的。