【摘 要】
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在铝电解生产中,氧化铝输送是非常重要的一个环节。尤其是在大型预焙槽生产中,难以使用人工加料,氧化铝输送的顺利与否将直接影响电解槽的正常生产。浓相输送是一种先进的物料输
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在铝电解生产中,氧化铝输送是非常重要的一个环节。尤其是在大型预焙槽生产中,难以使用人工加料,氧化铝输送的顺利与否将直接影响电解槽的正常生产。浓相输送是一种先进的物料输送技术,已被国外许多行业所采用。国内目前只在有色行业部分企业采用了一些稀相和浓相、超浓相输送技术,火力发电部分企业采用了浓相输送技术,水泥行业则采用了稀相输送技术,其他大部分行业均采用的是敞开式输送方式。浓相输送由于其先进性,在工业中得到了越来越广泛的应用,但是由于浓相输送过程是一个可压缩的气力输送过程,其物理机理比较复杂,要想使这项技术真正地应用于工业生产,还必须从流体力学、两相流理论对其进行详细的分析、建模与计算。正是出于上述目的,本文对氧化铝浓相输送的过程进行了建模,并对输送过程中不易测量的氧化铝粉浓度进行了测量。文中首先给出了稀相、浓相和超浓相的概念和区别,分析了浓相输送的原理。然后详细分析了在两相流研究中,主要存在的三类物理模型:连续介质模型、离散颗粒模型和流体拟颗粒模型。选用连续介质模型,建立了氧化铝浓相输送过程的两相流模型,而后用现场采集的数据,利用计算流体力学分析软件对所建立的模型进行了仿真。仿真结果证明所建模型较好地反映了工况,验证了模型的有效性。在论文的第二部分,将软测量技术和数据融合技术结合起来,提出了浓相输送过程中氧化铝粉浓度的一种测量方案。选用两支电容传感器作为物理传感器。同时,用线性回归的方法,建立了氧化铝粉浓度和出口风压的软测量模型,以此模型作为一支软传感器。最后利用数据融合的方法对三支传感器的测量数据进行了融合处理,经验证,融合结果优于任一支单个传感器,证明这种测量方案具有较高的可靠性和准确性,可应用于氧化铝粉浓度的测量。
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