国家级大学生创新训练计划项目申请书.docx
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国家级大学生创新训练计划项目申请书
北方民族大学
国家级大学生创新训练计划项目申请书
项目名称:
小型脉冲袋式除尘器装置优化设计研制与运行模拟
项目负责人:
侯建华
项目指导教师:
姜国平
立项申请时间:
2012 年5 月13 日
北方民族大学创新创业教育中心编制
一、项目基本情况
项目起止时间
2011年9月—2012年5月
第一负责人
姓名
侯建华
学号
20091196
性别
男
身份证号
410521####5
院系
化工学院
年级
09级
专业
过程装备与控制工程
联系电话
####
手机
####
1195998084@
入
校
以
来
专
业
必
修
课
成
绩
课程名称
学分
成绩
高等数学I(上)
5.0
91
工程制图
3.0
88
C语言程序设计
2.0
61
有机化学I
4.0
93
概率论与数理统计I
3.0
91
马克思主义基本原理
3.0
90
电子电工学
3.0
85
化工原理I
4.0
80
化工原理II
3.0
91
大学英语I
4.0
85
大学英语2
4.0
85
高等数学I(下)
5.0
93
大学物理I(下)
3.0
86
线性代数I
2.0
90
化工原理实验
1.0
87
项目性质
□小发明、小创作、小设计等
□开放实验室或实习基地中的创新性实验或新实验开发
□基础性研究□应用性研究
□社会调研
项目选题来源
□自主立题□教师科研课题的子项目
项目学科类别
化工机械类
项目受其它渠道资助情况(“无”或“具体资助来源和经费”,包括获奖情况)
学校
二、立项背景和依据(包括研究目的、国内外研究现状分析与评价、研究意义,应附主要参考文献及出处)
近30年来,我国经济飞速发展,已成为全球的加工中心。
在许多任务矿企业,由生产过程产生的环境污染触目惊心,其中粉尘是环境污染的主要因素之一。
粉尘污染不仅严重损害了员工的身心健康,引起了诸如尘肺、职业中毒等多种职业病的发生,而且也给企业周边的环境造成了极大地破坏。
国家所倡导的“建设生态文明”,落实“科学发观”,其核心就是以人为本,保护劳动者身心健康,改善人文环境,提高人民生活质量,实现人与自然的和谐。
我们认识到环境治理的重要性,所以我们积极地参与到脉冲式布袋除尘装置的设计和研制项目中。
据美国R.W.Melvaine报道,全世界的袋式除尘器的市场如下所示:
袋式除尘器的市场(百万美元)
美国欧洲/非洲亚洲总计
袋式除尘器2000150016005100
在空气污染控制设备中,电站占第一位,其次是化工,造纸占第3位,石油精炼占第4位,再其次是冶金、水泥、矿山等。
由于对环境要求的提高,对有害气体如SO2,,NO等也要求控制。
在国外发展较快的一种形式是在喷雾吸收有害气体的同时,用袋式除尘器回收其中的固体颗粒,这样除尘设备成为气体净化系统中的重要组成之一。
近年来,意大利、日本以及我国的许多单位,都在开展用脉冲袋式除尘器来同时清除烟气中的SO2,并取得了较好的效果。
袋式除尘器是目前应用非常广泛的一种高效除尘器,国内外都非常重视。
因而近年来得到很快发展。
国家极力推广大学生创新,就是想鼓励大学生积极的参与到创新活动中来,把自己的想法变成现实,去实现自我的价值,真正做到“理论和实践的相结合”。
本次实践我们按照自己的想法成功的制作出了脉冲式布袋除尘器的模型,通过模拟运行达到了良好的预期效果,其意义在于以下几点:
1可以吸引更多的同学参加到创新活动;2可以作为以后学弟学妹们做拆装实训的模型;3可以让更多的学生了解到袋式除尘器的工作原理。
我希望我们设计出的袋式除尘器能够真正实现高效率,超节能。
参考文献:
1.金国淼主编《除尘器》化工工业出版社2008.8
2.赵惠清蔡纪宁主编《化工制图》化工工业出版社2009.8
3.郑津洋董其伍桑芝富主编《过程设备设计》化工工业出版社2010.6
4.大连理工大学工程图节教研主编《机械制图》第六版高等教育出版社2009.5
5.钟日铭编着《机械制图实例教程》清华大学出版社2008.2
6.胡仁喜康士廷刘昌丽等编着《Pro/ENGINEERWildfire入门与提高》化工工业出版社2010.4
三、研究内容、拟解决的关键问题、研究方法
研究内容:
1通过设计实现全自动控制系统。
2通过改进设备实现节能、高效、投入成本低。
3当含粉尘气体的条件改变时设备不改变,只是改变控制的程序。
拟解决关键问题与研究方法:
1如何实现全自动控制
利用PLC和电磁阀来实现气体进出开关的全自动控制,通过设计确定管路的布置以及电磁阀的安放位置,再对PLC进行编程并在电脑上进行调试,当实验成功后再组成完整的控制系统去实现全自动控制。
2如何实现节能、高效、降低成本
通过改变滤袋的悬挂方式和反吹管道出口的形状(或者在箱体与反吹管口的交接处上方加一块挡板)缩短反吹的时间,从而来实现节能;缩短时间后使在同样的时间内除尘多,提高效率;利用一个风机既实现了除尘也实现了反吹,降低了成本。
3如何通过改变程序来满足含尘气体条件改变时管路及设备不变
当含尘气体由常温变为高温时,滤袋会承受不住高温,这时可以通过改变PLC内的程序同时打开含高温粉尘气体的电磁阀和控制冷空气的电磁阀,通过气体的混合使高温气体温度降低,既满足了要求,又降低了成本。
四、项目特色与创新点
1PLC上安装自动复位开关
2反吹管上方加挡板或者将管做成倾斜状
3利用30秒的时间间隔除去电磁阀变化时管道中的粉尘
4滤袋采用软连接使反吹风时滤袋的运动幅度增大,使粘附在滤袋上的粉尘更容易落下来
5将箱体的一侧用有机玻璃代替,便于观测箱体内部结构,同时便于及时发现滤袋的缺陷(比如磨损过渡发生泄漏)。
6如果含粉尘气体的温度太高我们可以利用PLC控制含粉尘气体的电磁阀和冷空气的电磁阀同时打开,使含粉尘气体的温度降低。
7整个控制系统都有PLC控制,当其他条件改变时可以直接通过给PLC编程来实现控制,使控制系统灵活多变。
五、项目研究进度与计划
(文献查阅、社会调查、方案设计、实验研究、数据处理、研制开发、撰写论文或研究报告、结题和答辩、项目鉴定、成果推广或论文发表、其它等环节的时间安排)
(一)从9月10号成立小组开始初10月初,在这差不多一个月的时间里我们通过和老师在一起讨论并上网查资料得出了初步的设计思路,并在接下来的一周里拿出了我们的设计方案。
(二)在10月中旬我们一组共同到工厂里去参观袋式除尘器装置,在技术人员的带领和详细讲解下我们对袋式除尘器有了进一步的了解。
(三)在11月份我们通过讨论画出了箱体部分的设计结构,并通过了老师的审核。
(四)在12月份我们将有CAD画出的箱体结构设计图交由外面的加工师傅开始加工箱体,在寒假前期箱体加工完成。
(五)寒假期间我们写了一篇关于袋式除尘器过滤面积设计的论文,名为《丙烯聚合工段脉冲式布袋除尘器过滤面积的设计研究》,通过投稿获得批准,将会在中国化工机械动力技术协会主办的《石油与化工设备》杂志上发表。
(六)过年后我们开始控制方面的设计,经过一个月的讨论和不断完善在4月初我们把方案定下来了。
(七)在4月1-15号我们把所需要的器材都买好了,后面的一周我们对管理的布置做了设计和调整,在4月底和五一长假的这几天我们这组对其进行了组装和调试,在老师的带领下我们如期完成了实验。
六、项目预期成果
(成果验收形式:
学术论文、艺术创作、作品设计、产品研制、软件开发、专利发明、研究或调研报告、课件等)
我们已经初步完成了小型脉冲袋式除尘器装置优化设计研制与运行模拟,并达到了预期的效果,在选型时由于管道的布置不太好,风机的功率太小,使得除尘过程中箱体内的压力变化只有1000Pa左右,无法实现压力传感器控制除尘与反吹阶段的实现,但我们采用PLC通过控制时间实现了相同的效果。
因此,我们除完成了产品的研制外,还在中国化工机械动力技术协会主办的《石油与化工设备》杂志上发表了一篇论文。
七、项目指导教师情况
姓名
性别
年龄
职称
职务
所在院系或研究机构
联系电话
手机
姜国平
男
高级工程师
化工学院
####
Jiangguoping-6609@
八、项目主要研究人员名单
学号
姓名
年级
所学专业
项目研究中
承担的主要任务
本人签名
20091196
侯建华
三
过程装备
负责工矿企业的现场调研、小组成员的分工,并带领小组其它成员一起和老师讨论出除尘器的整体设计优化方案,主要负责图纸的设计。
20117090
胡时高
研一
电信学院
负责电气设备的选型及电气线路的布局设计。
20117086
杨小聪
研一
电信学院
负责PLC的选择及编程
20117086
李啸宇
三
过程装备
负责选材、主要标准设备、零部件的外购、非标设备零部件的外协加工制作
20103618
韦柳春
三
过程装备
负责图纸的设计及管路布置及组装
九、项目经费预算
(申请资助经费数额;详细列出各项支出项目、金额和用途)
经费支出科目
金额(元)
经费支出科目
金额(元)
箱体制作
800
风机
400
滤袋
200
电磁阀
600
PLC
500
压力传感器
352
管路布置
350
论文费
600
调研费
500
资料费
66
十、项目研究所需资源
(拟依托的实验室或研究中心等机构、拟使用的仪器设备及其它)
北方民族大学实验教学示范中心、物研所、实验室机房和课题组指导老师所在的实验室将对本课题开放。
这些实验室中有本项目所要的所有实验仪器,因此,本项目实施的仪器和场地都能得到满足,图书馆可满足资料的收集和汇总,网上资料的查阅和借鉴。
项目负责人签字:
年月日
十一、指导教师意见
指导教师(签字):
年月日
十二、院(部)意见
负责人(签字):
(院、部公章)
年月日
十三、学校专家评审组意见(对项目的学术价值、预期效果以及研究方案可行性的评价;是否同意立项)
组长(签字):
年月日
十四、学校意见
负责人(签字):
(学校公章)
年月日
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- 国家级 大学生 创新 训练 计划 项目 申请书