[發明專利]一種井下水浴除塵裝置的結構優化方法

在審

• 申請號: 201911332166.2
• 申請日: 2019-12-21
• 公開（公告）號: CN112999791A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 李新春
• 主分類號: B01D47/02
• 分類號: B01D47/02
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

本發明公開了一種井下水浴除塵裝置的結構優化方法，包括步驟：一、根據水浴除塵裝置的結構參數，確定裝置結構優化的因變量；二、確定裝置結構優化的目標函數；三、對因變量設置約束條件；四、計算除塵效率；五、根據除塵效率的最優解得到因變量的最優值。本發明方法步驟簡單，通過水浴除塵裝置的結構參數確定因變量和目標函數，在因變量的約束條件下，求解除塵效率的最優解，從而得到因變量的最優值，作為結構優化的優化值，效果明顯，便于推廣。

技術領域

本發明屬于環保設備技術領域，具體涉及一種井下水浴除塵裝置的結構優化方法。

背景技術

隨著科技水平的發展，煤礦生產機械化的程度越來越高，但是，機械化程度的提高，導致煤礦開采中，粉塵的生產量越來越多，井下工作人員長期在充滿粉塵的空間中作業，很容易患塵肺病，要想在今后的工作中更好地提高煤礦工作的安全性、可靠性，必須充分應用井下除塵技術，在井下除塵技術的操作過程中，從長遠角度出發，要不斷提升除塵效率、除塵精確度和節能環保性，這樣才能更好地改善煤礦工作環境，促進長遠發展，提高經濟效益和社會效益。對除塵裝置進行結構優化是提高除塵效率的必要手段之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種井下水浴除塵裝置的結構優化方法，其步驟簡單，通過水浴除塵裝置的結構參數確定因變量和目標函數，在因變量的約束條件下，求解除塵效率的最優解，從而得到因變量的最優值，作為結構優化的優化值，效果明顯，便于推廣。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種井下水浴除塵裝置的結構優化方法，所述水浴除塵裝置包括水箱，所述水箱內設置有進氣管、出氣管和位于水箱內液面下的濾網，所述進氣管的一端位于水箱外的空氣中，所述進氣管的另一端位于水箱內濾網的下方，所述結構優化方法包括以下步驟：

步驟一、根據水浴除塵裝置的結構參數，確定裝置結構優化的因變量；

所述水浴除塵裝置的結構參數包括進氣管的直徑d₁；出氣管的直徑d₂，進氣管出口距離水箱內液面高度的垂直距離h；濾網的目數M；裝置結構優化的因變量為：

X＝{x₁,x₂,x₃,x₄}＝{d₁,d₂,h,M}

步驟二、確定裝置結構優化的目標函數；

選擇除塵效率η為目標函數，構建除塵效率η的隸屬函數μη(X)：

其中，η_min為效率最低值，η_max為效率最高值，η為效率最優解；

步驟三、對因變量設置約束條件；

進氣管直徑限制：d_1min＜d₁≤d_1max，其中，d_1min為進氣管的最小直徑，d_1max為根據工況允許的進氣管的最大直徑；

出氣管直徑限制：d_2min＜d₂≤d_2max，其中，d_2min為出氣管的最小直徑，d_2max為根據工況允許的出氣管的最大直徑；

進氣管出口距離水箱內液面高度的垂直距離限制：h_min＜h≤h_max，其中，h_min為進氣管出口距離水箱內液面高度的垂直距離的最小值，h_max為進氣管出口距離水箱內液面高度的垂直距離的最大值；