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多室袋式除尘器的流场分析与结构选优

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/573.html

                                 

  我国是以煤炭为主要能源的国家,每年保持高速增长的GDP主要依靠煤炭资源,造成的能源消耗问题和环境污染问题也日趋严重,由煤炭燃烧所产生的烟尘已成为大气污染的主要形式之一。随着日趋严格的大气排放标准和民众不断提高的环保意识,袋式除尘器由于除尘高效、运行成本低廉的突出优势,已在各行业中得到越来越广泛的应用。本文以生产的LFGM64-5型多室袋式除尘器为研究对象,依据CFD理论,运用FLUENT软件平台,进行除尘器的流场研究。建立了流场分析模型,分析除尘器内部各滤室及单个滤室的速度场分布及流量分配情况。速度场分析结果表明:除尘器结构各滤室空间内流场分布比较紊乱,灰斗与中箱体底部形成强烈漩涡,造成二次扬灰,由于袋室隔板的分流影响,第一和第三过滤室为高速气流区域集中区,第二滤室出现了大面积的低速区,第四和第五滤室的高速气流区则分布在过滤室后壁附近。流量分配分析表明:各过滤室气流流量由大到小一次为第三滤室、第一滤室、第五滤室、第四滤室和第二滤室,大多数高速气流主要集中在各滤室左右两侧,呈现两侧区域流量大,中间区域流量小的特点,可断定各滤室气流分布不均是造成清灰频繁,加速滤袋磨损的主要原因。仿真结果为下一步结构改进设计提供了理论参考。为满足企业实际需求,提高经济效益,本文对除尘器的中箱体和花板进行了结构分析和选优设计。主要对板肋型和波纹板型两种中箱体结构进行力学性能分析,结果表明:两种结构型式均能满足力学性能要求,但通过工艺、成本对比分析,确定波纹板型结构为最优。在此基础上,通过改变波纹宽度和深度,分析单块波纹板力学性能,发现在合理布置波纹数量且满足工艺条件下,其力学性能随着波宽或波深的不断增大而逐渐改善。通过分析原花板结构发现原有设计过于保守,因此优化板厚得到4mm的最佳值,相对于6mm花板,重量降低了33.3%。根据多室袋式除尘器流场分析结果,采用不同入口风速对其流场进行数值模拟,得到风速对于各滤室气流分布的影响,并提出了改善流场分布的结构选优方案。本文最后根据当前袋式除尘器流场分布现场测试的难点及实际情况,探讨了一种试验方案,为该项目的深入研究提供参考。

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