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灰斗进风袋式除尘器气流均匀性的模拟实验研究及应用

金工机械厂发布于2017-04-27   查看次数:次  本文来自:http://www.josephfloyd2.com/hangye/477.html

灰斗进风是目前常用的袋式除尘器进风方式之一。灰斗进风式袋式除尘器易二次返混,不利于袋式除尘器中灰尘沉积和清灰,但作为吸附有害气体用的反应容器时,可以利用这些特性提高吸附剂粉尘和有害气体的混合反应程度。这是因为袋式除尘器除尘空间粉尘浓度和滤袋表面粉尘层分布的均匀程度决定有害气体的吸附效果。但灰斗进风易使气流和粉尘集中到除尘器的后部,使得气流在除尘器箱体中分布不均,不利用吸附剂粉尘和有害气体充分反应。本课题以吸附氟化氢用灰斗进风袋式除尘器为研究对象,根据粉尘与气流运动的跟随关系,通过提高袋式除尘器内气流分布的均匀程度,间接地提高除尘空间氧化铝粉尘的均匀程度和滤袋表面粉尘层的均布程度,从而提高氟化氢的吸附效果。针对袋式除尘器内气流的均匀性问题,对气流在除尘器内两个方向上的均匀分布情况进行研究,一是气流进入灰斗向后运动的方向,二是气流在袋室内沿滤袋上下分配的方向。建立袋式除尘器物理模型,采用CFD方法进行数值模拟,湍流模型采用标准K-ε模型,滤袋模型采用多孔跳跃介质模型,并对加导流板的工况进行对比实验,分析袋式除尘器内的流场均匀性,进而提出有效的改进措施。针对气流在灰斗进风式袋式除尘器前后均匀分布的问题,用正交试验法进行模拟实验设计,建立不同导流装置结构的袋式除尘器物理模型及边界条件。(a)先对灰斗内现有的导流装置结构研究,以相对均方根σ1值作为气流在袋底空间分配均匀程度的评价指标。选取导流板尾部翼板的三个参数,包括长度L、翼板间长度的变化即梯度增量△L和翼板的偏角θ,分析在同一滤风速v下它们对气流量在袋底空间分布均匀性的影响关系,得到这个因素对均匀性的影响不显著,确定翼板的存在对气流均匀性影响不大,可以将该结构取消,简化了导流装置的结构。(b)为提高导流版均布流的效果,设计进气均布板的结构。对在不同过滤风速v下,气流的均匀性σ1与进气均布板数量n、挡板长度L、挡板前后偏角0、挡板下部递增长度△L以及挡板上部距灰斗平面高度八H之间的关系进行研究,得到了袋底空间气流量分布均匀性与它们之间的函数关系,及每个因素对均匀性的影响大小,即L>V>0>n>△H>△L。(c)通过数值模拟的方法,得到灰斗内气流量的分布情况,根据不可压缩气体流量守恒定律,提出除水器灰斗内的气流均匀分配方法,运用离散法和内差法确定进气均布板具体的设计尺寸,再比较安装不同数量均布版后的效果,以根据实际需要确定最合理的数量。针对气流沿滤袋上均匀分布的问题,用正交试验法进行模拟实验设计,建立不同滤袋结构和布置下的袋式除尘器物理模型及边界条件,对滤袋结构参数对气流分布的影响关系进行研。以相对均方根σ2值作为气流在袋室内沿滤袋高度方向分配均匀程度的评价指标,对均匀程度σ2与过滤风速v、滤袋长度H、滤袋直径Φ、滤袋间距L和滤袋渗透率α之间的关系进行分析,得到了它们之间的函数关系以及每个因素对气流在袋室内沿滤袋分配均匀程度的影响大小,即α>H>Φ>v>L。最后结合工程实际和课题来源,对原有的灰斗进风袋式除尘器内滤袋和进气均布板的结构和尺寸进行改进设计。通过数值模拟预计改进效果,为今后的设计提供参考。

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