基于改进蝙蝠算法的喷雾干燥塔能效优化
发布时间：2021-04-25 06:17
喷雾干燥塔是陶瓷行业湿法制粉过程中的核心设备,由于其能效比较低,运行过程中往往存在着巨大的能源浪费现象,因此该设备能耗非常高,因此对于企业来讲,采取合适的方法提高喷雾干燥塔能效是非常重要的事情。喷雾干燥过程是将原料液雾化—干燥—过滤沉降的过程,其目的主要是为了得到含水率极低的干燥成品。虽然当下企业迫切的想要提高喷雾干燥的能效,但是却苦于缺乏对喷雾干燥过程能效的计算与评估手段,难以掌握生产的能效状况,另外也很难确定在改变生产因素的前提下是否会降低产品质量。如果在设定生产参数时多依靠以往经验,缺乏科学指导,往往造成能源的浪费。为了给喷雾干燥过程的能效优化提供科学指导,本文通过分析喷雾干燥机理,建立了以热风流量、热风温度、物料流量和物料含水率为自变量的干燥质量约束下的能效优化模型。然后利用改进后的蝙蝠算法来求解该模型,最后使用MATLAB软件对模型进行封装和实现,开发出喷雾干燥塔能效优化系统。下面将罗列本文的主要研究内容:（1）以陶瓷喷雾干燥塔的结构和工艺特点的分析为切入点,研究该设备的热平衡情况,通过构建能效模型来分析得到影响喷雾干燥塔能效的关键参数。（2）雾滴运动过程的研究,通过分析喷嘴...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 喷雾干燥节能优化研究现状
1.2.2 约束优化方法研究现状
1.3 本文研究思路、内容与框架
第二章 喷雾干燥塔工艺及能耗特性分析
2.1 喷雾干燥简介
2.2 喷雾干燥塔结构特性分析
2.3 喷雾干燥塔能效模型
2.4 能效模型验证
2.5 本章小结
第三章 喷雾干燥过程干燥质量评估方法
3.1 雾滴运动过程分析
3.1.1 雾滴上升运动过程
3.1.2 雾滴下降运动过程
3.2 雾滴蒸发机理分析
3.2.1 雾滴干燥的传热传质
3.2.2 雾滴干燥的蒸发过程
3.3 干燥质量评估模型
3.4 本章小结
第四章 基于改进蝙蝠算法的喷雾干燥过程能效优化
4.1 干燥质量约束下的能效优化模型
4.1.1 约束优化问题
4.1.2 优化变量的确定与约束条件
4.1.3 喷雾干燥塔能效优化模型
4.2 基于改进蝙蝠算法的能效优化求解方法
4.2.1 基本蝙蝠算法
4.2.2 蝙蝠算法改进思想
4.2.3 算法的有效性验证
4.3 优化结果分析
4.3.1 优化试验设计及结果分析
4.4 本章小结
第五章 喷雾干燥塔能效优化系统实现
5.1 仿真应用框架组成
5.2 仿真应用模块简介
5.3 仿真应用模块实现
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]致敬三十年 原料制备技术创新篇:告别疯狂的“大”时代 聚焦节能降耗与绿色环保[J]. 陶瓷. 2017(06)
[2]分子筛喷雾干燥单元节能降耗措施之探索[J]. 魏增怀,严帅. 甘肃科技. 2016(18)
[3]一种喷雾干燥塔的新风预处理系统[J]. 涂伟,周开翔,付曜,梅勇,袁亮. 化工与医药工程. 2016(02)
[4]节能型清洁喷雾干燥技术[J]. 张志远,贾敏. 当代化工. 2016(01)
[5]喷雾干燥能耗影响因素探讨[J]. 罗金莲,黄凤,罗雄威. 石油化工设计. 2015(04)
[6]基于蝙蝠算法的配电网故障区间定位[J]. 付家才,陆青松. 电力系统保护与控制. 2015(16)
[7]求解背包问题的病毒进化蝙蝠算法[J]. 张晶,吴虎胜. 计算机仿真. 2015(06)
[8]函数优化的小生境蝙蝠算法[J]. 高珊,马良,张惠珍. 数学的实践与认识. 2014(15)
[9]浅谈陶瓷灭弧罩冷压成型粉料含水率的成型工艺性能[J]. 曾良焕. 读与写(教育教学刊). 2014(07)
[10]一种改进的变步长自适应蝙蝠算法及其应用[J]. 张宇楠,刘付永. 广西民族大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]旋流式组合压力喷雾干燥技术研究[D]. 张忠杰.中国农业大学 2003
硕士论文
[1]乳液液滴在对流干燥过程中颗粒表面形成的机制研究[D]. 田叶.苏州大学 2015
本文编号：3158870
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.1.1 课题背景
1.1.2 课题研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 喷雾干燥节能优化研究现状
1.2.2 约束优化方法研究现状
1.3 本文研究思路、内容与框架
第二章 喷雾干燥塔工艺及能耗特性分析
2.1 喷雾干燥简介
2.2 喷雾干燥塔结构特性分析
2.3 喷雾干燥塔能效模型
2.4 能效模型验证
2.5 本章小结
第三章 喷雾干燥过程干燥质量评估方法
3.1 雾滴运动过程分析
3.1.1 雾滴上升运动过程
3.1.2 雾滴下降运动过程
3.2 雾滴蒸发机理分析
3.2.1 雾滴干燥的传热传质
3.2.2 雾滴干燥的蒸发过程
3.3 干燥质量评估模型
3.4 本章小结
第四章 基于改进蝙蝠算法的喷雾干燥过程能效优化
4.1 干燥质量约束下的能效优化模型
4.1.1 约束优化问题
4.1.2 优化变量的确定与约束条件
4.1.3 喷雾干燥塔能效优化模型
4.2 基于改进蝙蝠算法的能效优化求解方法
4.2.1 基本蝙蝠算法
4.2.2 蝙蝠算法改进思想
4.2.3 算法的有效性验证
4.3 优化结果分析
4.3.1 优化试验设计及结果分析
4.4 本章小结
第五章 喷雾干燥塔能效优化系统实现
5.1 仿真应用框架组成
5.2 仿真应用模块简介
5.3 仿真应用模块实现
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]致敬三十年 原料制备技术创新篇:告别疯狂的“大”时代 聚焦节能降耗与绿色环保[J]. 陶瓷. 2017(06)
[2]分子筛喷雾干燥单元节能降耗措施之探索[J]. 魏增怀,严帅. 甘肃科技. 2016(18)
[3]一种喷雾干燥塔的新风预处理系统[J]. 涂伟,周开翔,付曜,梅勇,袁亮. 化工与医药工程. 2016(02)
[4]节能型清洁喷雾干燥技术[J]. 张志远,贾敏. 当代化工. 2016(01)
[5]喷雾干燥能耗影响因素探讨[J]. 罗金莲,黄凤,罗雄威. 石油化工设计. 2015(04)
[6]基于蝙蝠算法的配电网故障区间定位[J]. 付家才,陆青松. 电力系统保护与控制. 2015(16)
[7]求解背包问题的病毒进化蝙蝠算法[J]. 张晶,吴虎胜. 计算机仿真. 2015(06)
[8]函数优化的小生境蝙蝠算法[J]. 高珊,马良,张惠珍. 数学的实践与认识. 2014(15)
[9]浅谈陶瓷灭弧罩冷压成型粉料含水率的成型工艺性能[J]. 曾良焕. 读与写(教育教学刊). 2014(07)
[10]一种改进的变步长自适应蝙蝠算法及其应用[J]. 张宇楠,刘付永. 广西民族大学学报(自然科学版). 2013(02)
博士论文
[1]旋流式组合压力喷雾干燥技术研究[D]. 张忠杰.中国农业大学 2003
硕士论文
[1]乳液液滴在对流干燥过程中颗粒表面形成的机制研究[D]. 田叶.苏州大学 2015
本文编号：3158870
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