基于健康維護的大型回轉窯多目標優(yōu)化.pdf

1、回轉窯是對固體物料進行機械、物理或化學處理的超大型筒體設備,在建材、冶金、化工等行業(yè)廣泛使用。回轉窯運行時工況復雜,在運行過程中筒體軸線會偏離理論軸線,導致各部件受力不均,各運動部件磨損加劇、壽命縮短,進而引發(fā)一系列問題。因此,回轉窯要根據軸線測量結果按一定的方法進行軸線調整,使回轉窯各部件受力均衡,同時各部件剩余壽命盡可能相等,使回轉窯設備處于更好的工作狀態(tài),以此來實現設備的運行健康維護。
　　回轉窯是一個復雜的有機整體,其優(yōu)化

2、設計是多目標優(yōu)化問題,在設計中需要綜合考慮各個目標對設備的影響。本文首先以回轉窯整體模型為目標,充分考慮了耐火磚的保溫作用和對總體結構的影響,同時把物料的動態(tài)安息角添加到了模型中,接著對滾圈、托輪、托輪軸和筒體進行熱力耦合場分析。
　　在上述有限元分析的基礎上,同時在回轉窯滿足各部件受力均衡及筒體軸線平直的前提下,以各檔位之間的間距、滾圈變形的初始值、調窯量和支承角為設計變量,通過最優(yōu)拉丁超立方設計,做出統計評價,尋找到最優(yōu)參數。

3、在此基礎上通過計算數據建立二次多項式響應面模型,通過響應面分析圖,局部效應圖和Pareto圖得出回轉窯變形的初始值、調窯量、各檔間距和支承角各因子對結果的影響程度的大小,同時得到托輪在垂直和水平方向受力響應面模型的數學表達式。
　　利用上述表達式以滾圈、托輪、托輪軸的剩余壽命相等作為目標函數,對各檔滾圈與托輪的支承角進行優(yōu)化。在優(yōu)化過程中,通過Matlab軟件編寫出回轉窯各部件剩余壽命的計算程序,然后將該程序集成到Isight優(yōu)化