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研究生:張家誠
研究生(外文):CHENG-CHIA CHANG
論文名稱:袋式集塵機節能研究與探討
論文名稱(外文):An Investigation on Energy Saving for Bag Filter Machine
指導教授:葛世偉葛世偉引用關係方俊雄方俊雄引用關係
指導教授(外文):Shin-Wei KauChun-Hsiung Fang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:袋式集塵機流體力學節能
外文關鍵詞:Bag Filter MachineFluid MechanicsEnergy saving
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鋁為日常生活中不可缺少的原料,而在鋁胚的冶煉製程中除了耗費大量能源外,也會產生廢氣及粉塵,這在現今人們環保意識日益提高的社會中,是一個重要的議題。因此大部份的鋁廠都會在最嚴重污染製程中裝設集塵設備來收集所排放的廢氣,避免逸散至廠外而受罰。在大部份集塵設備製造設計中比較注重粉塵收集效率,因此對其風機動力多會加大其能力,但是往往忽略它本身的能源浪費。本論文藉由集塵設備風機動力設計理論建立起一套計算式來計算不同的負載所需的風機動力,藉由所計算出的數據來做風機動力節能的依據,進而達到廠房低污染與節省能源之效果與目標。本論文改善結果不但比原系統節省87%的電費,同時藉由網路通訊協定(Communication Protocol ),執行各機台之資料擷取與控制,並構成一個遠端節能監控系統。另外本文中也嘗試模擬模糊控制方法與先行計算出風機動力數據比較,結果顯示此方法可行,並把此結果納入到PLC程式並控制變頻器與風機馬達速度,來達到其節能之效果。最後以實際設備運行的數據資料,說明改善後之節能成果。
In modern world, aluminum is essential to our daily life. However, lots of energy is wasted and emission/dust are released into the air during the process of nugget production. Such environmental pollution is a critical issue in today’s society since people are more concerned about their surroundings than before; therefore, most of factories would install dust-collecting equipments in most polluted areas to avoid government’s fines. With their focus on the increase of efficiency in dust-collection by enhancing fan power, more energy is wasted inevitably.
Based on the design concepts of dust-collecting equipments, this thesis is to establish a calculation model to gauge the requirements of fan power for different workloads. According to the model, we will be able to achieve the goals of low pollution and energy saving in the factory. In this research, we can save up to 87% electricity bill compared with original manufacturer design. With the assistance of Communication Protocol, the factory will be also able to acquire the operational figures and control the dust-collecting equipments through a remote monitor system. To evaluate the effectiveness of this model, we compared its data with that of fuzzy simulations. The outcome is very positive, i.e. above model is reliable and workable. Then we apply this set of data into PLC programming to control both modulator and fan speed for energy saving. In the end, this thesis will present the operational figures of dust-collecting equipments to verify the effectiveness of our model in the improvement of energy saving.
摘要
Abstract
誌謝
目錄
圖目錄
表目錄
一、 緒論
1-1 研究動機
1-2 文獻回顧
1-3 論文章節與安排
二、 袋濾集塵機系統架構
2-1 袋濾集塵機概述
2-2 袋濾集塵機構造
2-3 生產及作業流程
三、 物理模式
3-1 流體之基本性質
3-2 袋式集塵機設計基本原理備
3-3 集塵系統風機動力計算

四、集塵機節能系統基本架構及功能
4-1 集塵機控制系統
4-2 PLC系統通訊協定
4-3 模糊理論
五、案例討論—集塵機節能控制系統及策略5-1 集塵機節能控制策略
5-2 實驗設備
5-3 實驗方法及步驟
5-4 模糊控制器設計
5-5 節能效果確認

六、結論與建議
[1]盧信忠,”脈衝噴進式濾袋屋洗袋性能之研究”,國立交通大學,博士論文,1996。

[2]Hsin-Chung Lu and Chuen-Jinn Tsai,”A Pilot-Scale Study of the Design and Operation Parameters of a Pulse-Jet Baghouse”,Aerosol Science and Technology,1998.

[3]林維俊,”脈衝噴氣式清除機構之流場分佈”,國立交通大學,碩士論文,1994。

[4]蔡聖叢,”應用濾布塵餅吸附劑去除燃燒廢氣中酸性氣體之研究”,國立中山大學,碩士論文,1993。

[5]Yu-Hsiang Cheng and Chuen-Jinn Tsai,”Factors Influencing Pressure Drop through a Dust Cake during Filtration”,Aerosol Scienceand Technology,1998.

[6]李佳駿,”脈衝袋濾系統之設計參數研究”,國立交通大學,碩士論文,1994。

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[8]王麗娟,”脈衝噴氣式濾袋過程之數值模擬”,國立交通大學,碩士論文,1992。
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