[发明专利]一种井下水浴除尘装置的结构优化方法

权利要求书

1.一种井下水浴除尘装置的结构优化方法，所述水浴除尘装置包括水箱，所述水箱内设置有进气管、出气管和位于水箱内液面下的滤网，所述进气管的一端位于水箱外的空气中，所述进气管的另一端位于水箱内滤网的下方，其特征在于：所述结构优化方法包括以下步骤：

步骤一、根据水浴除尘装置的结构参数，确定装置结构优化的因变量；

所述水浴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，进气管出口距离水箱内液面高度的垂直距离h；滤网的目数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；

进气管出口距离水箱内液面高度的垂直距离限制：h_min＜h≤h_max，其中，h_min为进气管出口距离水箱内液面高度的垂直距离的最小值，h_max为进气管出口距离水箱内液面高度的垂直距离的最大值；

滤网目数限制：M_min＜M≤M_max,其中，M_min为滤网的最小目数，M_max为滤网的最大目数；

步骤四、计算除尘效率；

除尘效率η的计算公式为：其中，g₁为进入进气管前的粉尘量，g₂为进入出气管的粉尘量；

步骤五、根据除尘效率的最优解得到因变量的最优值。

2.按照权利要求1所述的一种井下水浴除尘装置的结构优化方法，其特征在于：所述进气管的最小直径d_1min的取值为50cm，所述进气管的最大直径d_1max的取值为300cm。

3.按照权利要求1所述的一种井下水浴除尘装置的结构优化方法，其特征在于：所述出气管的最小直径d_2min的取值为50cm，所述出气管的最大直径d_2max的取值为100cm。

4.按照权利要求1所述的一种井下水浴除尘装置的结构优化方法，其特征在于：所述进气管出口距离水箱内液面高度的垂直距离的最小值h_min的取值为30cm，所述进气管出口距离水箱内液面高度的垂直距离的最大值h_max的取值为150cm。

5.按照权利要求1所述的一种井下水浴除尘装置的结构优化方法，其特征在于：所述滤网的最小目数M_min的取值为20，所述滤网的最大目数M_max的取值为200。