除尘器进风口的研究和优化分析

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基于Fluent软件的除尘器性能分析及结构优化

基于Fluent软件的除尘器性能分析及结构优化

C£M€tiT2021.N〇.4基于Fluent软件的除尘器性能分析及结构优化宁波,任鹏,喻宏祥,李志军(天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400)摘要:某厂5000 t/d窑尾电改袋除尘器在运行过程中烟气发生偏风,导致该设备一侧的运行负荷增加,同时该侧滤袋经常出现破袋.针对此种情况,采用Fluent软件对设备进行内部流场分析,找出问题的原因并提出合理的导流装置布置方案,均化内部气流,进而提高设备的运行效率,避免破袋通过结构优化后,气流分布发生明显的改善,偏风情况得到有效的“诊治”,提高了设备的运行性能:关键词:电除尘器;Fluent软件;数值模拟;布袋除尘器;结构优化中图分类号:TQ172.688 文献标识码:B文章编号:1002-9877(2021)04-0038-03 DOI: 10.13739/ki.c n ll-1899/tq.2021.04.0130引言电改袋除尘器是将电除尘器内部的极线、极板、振打、高压电源以及顶部的变压器等部件拆除,保留 除尘器壳体和灰斗等部分,再将喷吹箱、净气室、出风管及气路等结构安装到原来的设备上,进而完 成由电改袋除尘器的过程,随着国家对环保要求的 标准越来越高,早期设计的电除尘器已经不能满足 现在的排放标准'因此一些老水泥厂的电除尘器纷 纷改为袋除尘器。

电改袋除尘器已经在市场多年,有着改造成本低,改造周期短,运行稳定,又能符合 节能减排的政策[41,因此很受市场的欢迎。

然而,在实际改造过程中也存在一些不足,主要 是:设计过程中考虑了结构件的强度,却较少有研究 电改袋后气流分布状态的合理性,这样就可能影响 改造后的收尘效率;电除尘器和袋除尘器的收尘原 理不同,电除尘器的原理主要通过电场吸附将粉尘 收集11];而袋除尘器主要是通过滤袋捕捉将粉尘收 集,前者在工艺设计里考虑人口非标管道的布置情 况较少,而后者中烟气进人的分布状态是影响除尘 效率和滤袋寿命的关键因素之一[2]。

旋风除尘器除尘效率的分析及改进

旋风除尘器除尘效率的分析及改进

旋风除尘器旋风式除尘器的组成及内部气流简介旋风除尘器是除尘装置的一类。

除沉机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。

旋风除尘器于1885年开始使用,已发展成为多种型式。

按其流进入方式,可分为切向进入式和轴向进入式两类。

在相同压力损失下,后者能处理的气体约为前者的3倍,且气流分布均匀。

普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。

旋风除尘器结构简单,易于制造、安装和维护管理,设备投资和操作费用都较低,已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子,或从业体重分离固体粒子。

在普通操作条件下,作用于粒子上的离心力是重力的5~2500倍,所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。

大多用来去除.3μm以上的粒子,并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80~85%的除尘效率。

选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器,可在温度高达1000℃,压力达500×105P a的条件下操作。

从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500~2000Pa。

行业标准AQ 1022-2006 煤矿用袋式除尘器DL/T 514-2004 电除尘器JB/T 10341-2002 滤筒式除尘器JB/T 20108-2007 药用脉冲式布袋除尘器JB/T 6409-2008 煤气用湿式电除尘器JB/T 7670-1995 管式电除尘器JB/T 8533-1997 回转反吹类袋式除尘器JB/T 9054-2000 离心式除尘器MT 159-1995 矿用除尘器JC/T 819-2007 水泥工业用CXBC系列袋式除尘器JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器特点按照前面轴向速度对流通面积积分的方法,一并计算常规旋风除尘器安装了不同类型减阻杆后下降流量的变化,并将各种情况下不同断面处下降流量占除尘器总处理流量的百分比绘入,为表明上、下行流区过流量的平均值即下降流量与实际上、下地流区过流量差别的大小。

基于脉冲喷吹原理的袋式除尘器设计与优化

基于脉冲喷吹原理的袋式除尘器设计与优化

基于脉冲喷吹原理的袋式除尘器设计与优化袋式除尘器是一种常用的空气净化设备,被广泛应用于工业生产环境中。

它主要通过过滤和分离空气中的颗粒物,使空气质量达到环保要求。

基于脉冲喷吹原理的袋式除尘器具有高效、低能耗的特点,本文将围绕该原理展开对袋式除尘器的设计与优化的讨论。

一、设计原理基于脉冲喷吹原理的袋式除尘器设计,主要包括滤袋、风箱、脉冲阀和控制系统等组成部分。

其工作原理如下:1. 进料气流含有颗粒物进入除尘器,经过入口管井进入风箱。

2. 进料气流经过风箱被均匀分布到滤袋上方。

3. 在滤袋内,气流逐渐降速,颗粒物被阻留在滤袋表面。

4. 随着滤袋表面颗粒物的积累增加,阻力逐渐升高。

5. 当阻力达到设定值时,控制系统触发脉冲阀开启,通过喷气装置将压缩空气喷射到滤袋上,使滤袋扩张,颗粒物脱落。

6. 脱落的颗粒物通过排灰系统排出除尘器。

二、设计要点1. 滤袋材料选择:滤袋的材料应具有较好的耐高温和耐腐蚀性能,可以采用聚酯纤维、氨纶等材料。

同时,滤袋的表面光滑度应较高,以减少颗粒物的附着。

2. 滤袋布置方式:为了提高过滤效果,滤袋应尽量均匀分布,并保持一定的间距,避免彼此之间的堵塞。

3. 风箱设计:风箱应具有较好的气流分布特性,通过合理设计风道布局,使进料气流均匀分布到滤袋上方。

同时,风箱内部壁面光滑度应高,减少气流阻力。

4. 脉冲喷吹系统设计:脉冲喷吹系统应能够提供足够的压缩空气,并具有良好的调控性能。

脉冲阀的数量和间距需根据滤袋的布局以及颗粒物的沉积情况合理确定。

5. 控制系统:控制系统应具备自动调节功能,可以实时监测滤袋的阻力和清灰周期,并根据设定值来触发脉冲阀的开启。

三、优化方向基于脉冲喷吹原理的袋式除尘器存在一些问题,需要进行优化改进:1. 提高滤袋的清灰效果:通过调整脉冲喷吹参数,如喷射强度、喷射时间等,以及改善滤袋的布局和材料选择,可进一步提高清灰效果。

2. 降低能耗:可以通过设计合理的风箱和风道布局,减小气流阻力,降低风机功率,达到节能减排的目的。

基于ECRSI分析法的除尘故障处理流程优化研究

基于ECRSI分析法的除尘故障处理流程优化研究

基于ECRSI分析法的除尘故障处理流程优化研究摘要:本文对卷烟厂动力车间使用工艺除尘落灰器维修维护耗时长,影响生产车间正常生产的问题展开研究。

找出影响因素,并借助工装设计,使用ECRSI 分析法对除尘落灰电机拆装的整个流程进行优化,按除尘落灰电机拆装的最优处理流程操作,达到缩短维修处理时间,降低对正常生产影响时长的目的。

关键词:除尘器落灰电机工装 ECRSI分析法一、前言毕节卷烟厂动力车间除尘工序为制丝、卷包车间提供除尘负压,风力送丝负压,若动力车间除尘器发生故障,将会影响制丝车间和卷包车间相应机台的正常生产,特别是集中收尘发生故障时,将直接引起整个除尘工序停运,影响生产车间所有机台的正常运行。

为保证安全生产,除尘器风机和落灰器电机相互保护,即当除尘落灰器卡死,落灰电机不能转动,该除尘器风机也会保护停运。

在实际生产过程中,由于烟沫来料过多或烟沫潮湿结块引起落灰器堵塞的情况是不可避免,且发生频率较高,容易造成落灰器堵塞卡死,此时必须将落灰器拆下,将阻塞物清理干净,保证能够正常转动后,在重新装上恢复,重启除尘器运行。

这一过程耗时越短,对生产影响也就越小。

二、除尘落灰电机故障维修现状动力车间共有除尘器23台,除尘落灰器42个。

任何一台除尘落灰器发生故障都会引起相应除尘器停运,造成制丝车间断料或者卷包车间对应机台停产,车间维修工在处理此类故障时,耗时较长,影响生产车间正常生产。

对8次除尘落灰器卡死故障维修恢复时间进行统计,维修工恢复正常平均需要70.25min,耗时较长,直接影响生产车间正常生产。

至少需要4名维修工参与故障处理及恢复,维修工时平均为281min,效率较低。

通过现场查看,除尘落灰器由落灰电机、减速器和落灰机构组成,落灰器重达150kg,单人无法抬起,上部与落灰漏斗相连,下部有输灰管道,周边是除尘器支柱和电缆桥架,空间狭窄,多人难以发力,不方便操作。

落灰器故障时,维修工处理故障操作难度极大,整个拆装落灰器过程,紧靠多人合力抬起落灰器,另外一人调整位置拆装螺母,合力搬运落灰器、清堵。

袋式除尘器入口烟道流场数值模拟与优化设计

袋式除尘器入口烟道流场数值模拟与优化设计

袋式除尘器入口烟道流场数值模拟与优化设计摘要:袋式除尘器是一种干式滤尘装置,其具有除尘效率高、粉尘适应性广、运行稳定可靠等优点。

随着国家对燃煤电厂污染物排放标准的不断提高,大型袋式除尘器越来越受到重视和应用。

本文论述了袋式除尘器入口烟道流场数值模拟及其优化设计。

关键词:入口烟道;流量偏差;数值模拟;优化设计除尘器入口烟道的气流组织与优化对大型除尘器的整体除尘效率具有重要的影响,它主要关注进入每台除尘器的流量分配和除尘器入口速度分布等问题。

目前虽然在各类除尘器的规范中对除尘器间的流量分配和入口速度分布等有明确的规定,但却缺乏如何实现这些目标的具体措施。

基于此,本文对袋式除尘器入口烟道流场数值模拟与优化设计进行了详细分析。

一、袋式除尘器概述袋式除尘器是通过干式过滤法过滤的,粉尘受到滤料的蹄滤及颗粒间的相互碰撞、滞留、扩散、静电等作用而沉积在滤袋表面形成初始粉尘层,初始粉尘层在过滤中起主要作用,滤袋含尘过滤使袋式除尘器的过滤效率和过滤阻力都相应的增加,若除尘器的过滤阻力过高会使滤袋处理风量有所下降,当除尘系统的阻力增大到一定数值时,要对滤袋进行清灰,不能过分清灰,以免破坏滤袋表面的初始粉尘层,降低过滤效率。

袋式除尘器分类很多,按滤袋的形状分为:梯形、平板形和圆筒形;按进出风方式分为:下进上出式、上进下出式、直通式;按过滤方式分为:外滤式及内滤。

滤料的材质有棉、麻、毛等天然纤维,玻璃、陶瓷、玄武岩、碳、金属等有无机纤维,以及聚酷纤维等有机纤维。

二、数值模拟1、模型的建立和网格划分。

本工程案例中,每台燃煤锅炉机组配备1套袋式除尘器系统,每套除尘系统由五个独立的除尘器单元并联组成。

如图1和图2所示,经过空预器的烟气由2个入口进入入口联箱再分别通过各支管进入5个除尘器单元。

经过袋式除尘器处理后的烟气汇入出口联箱再通过2个出口至引风机。

由于除尘器本体及出口烟道对各除尘器流量分配也有影响,所以选取除尘系统的整体烟道作为研究对象。

大型布袋式除尘器有限元分析及优化设计的开题报告

大型布袋式除尘器有限元分析及优化设计的开题报告

大型布袋式除尘器有限元分析及优化设计的开题报告一、选题背景随着人们对环境保护意识的提高,对空气质量的要求也越来越高。

工业生产和生活中的各种污染源严重影响着空气质量,其中包括颗粒物、挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物等有害物质。

其中,颗粒物是造成空气污染的主要物质之一,已成为世界范围内的环境问题。

颗粒物的除尘是解决空气污染问题的重要手段之一。

大型布袋式除尘器广泛应用于各种工业生产领域,具有除尘效率高、适用范围广、使用寿命长等优点。

对于布袋式除尘器的研究,传统方法主要是基于试验和经验,缺乏理论基础。

而有限元方法是一种能够定量分析物体受力和变形的工程分析方法,可以模拟和分析复杂结构的力学行为,为布袋式除尘器的设计和优化提供理论支持。

因此,本课题将采用有限元分析方法对大型布袋式除尘器的结构和性能进行研究,探究如何优化设计,提高除尘效率。

二、研究目的本研究旨在通过有限元分析方法,深入探究大型布袋式除尘器的结构特点和性能,发现其中存在的问题并提出相应的优化设计方案,从而提高除尘效率和使用寿命。

三、研究内容1、分析大型布袋式除尘器的结构特点和工作原理,确定有限元分析的对象和范围;2、建立大型布袋式除尘器的有限元模型,并进行验证;3、使用有限元分析软件进行结构和性能分析,研究流场改善、布袋下垂度、布袋吹飞等问题;4、根据分析结果,提出优化设计方案,改进除尘器结构;5、对优化设计方案进行模拟计算和验证,评估优化效果。

四、研究方法1、文献调研方法:对布袋式除尘器的结构、工作原理及性能进行详细了解,掌握有限元分析方法的原理和应用;2、有限元建模方法:利用有限元软件进行模型建立、网格划分和初始条件等处理;3、有限元分析方法:对建立的模型进行模拟计算和分析,并提取相应的结论;4、优化设计方法:根据分析结果,提出优化方案,再次进行模拟计算和验证;5、数据处理和表达方法:使用数据处理和绘图软件,对分析结果进行图表展示和数值分析。

布袋除尘器的详解及工作原理

布袋除尘器的详解及工作原理

布袋除尘器的详解及工作原理一、布袋除尘器的工作原理1.除尘器进风口:空气进入除尘器,大颗粒的固体颗粒物因惯性效应而沉降到底部的集尘仓中。

2.集尘仓:大颗粒的颗粒物积聚在集尘仓中,可通过清理底部的螺旋输送机或人工清理来除尘。

3.前室:沉降到集尘仓中的颗粒物再次进入前室,在此处进行分散处理,以便于后续的过滤。

4.过滤室:在过滤室中,空气通过安装了大量滤袋的滤袋骨架,颗粒物被滤袋截留。

5.滤袋:布袋除尘器的核心部分,用于截留固体颗粒物。

当带电粒子和微小颗粒进入滤袋时,受到滤料的层层截留作用,从而使粉尘颗粒在滤料中逐渐增厚,形成附着层,实现固体颗粒物的过滤效果。

二、布袋除尘器的结构组成1.进风口:空气进入除尘器的位置,通常位于除尘器的上方。

2.集尘仓:用于收集重颗粒物,分离出粉尘。

3.过滤室:安装有滤袋的空间,实现对细小颗粒物的过滤。

4.出口:净化后的空气从这里排出。

5.控制器:用于控制除尘器的自动运行、清灰周期、清灰方式等。

6.清灰系统:包括振打装置、压缩空气系统和清灰控制仪等,用于定期清灰,维护滤袋的过滤效果。

三、布袋除尘器的优点1.高效:布袋除尘器的过滤效率高,可去除空气中99%以上的固体颗粒物。

2.耐用:滤袋采用耐磨、耐腐蚀的材料制成,可长期使用。

3.维护方便:布袋除尘器的清灰方式多样化,可通过定时振打清灰、脉冲喷吹清灰等方式来清除滤袋上的粉尘。

4.适用范围广:布袋除尘器适用于各种工况和行业,如冶金、电力、化工、建筑等。

四、布袋除尘器的应用领域1.建筑行业:用于砂石搅拌、混凝土搅拌站、喷涂作业等。

2.冶金行业:用于炼钢、炼铸、冶炼等工艺过程中的烟尘处理。

3.化工行业:用于气相和液相的分离、粉尘处理等。

4.电力行业:用于火力发电、煤炭磨煤系统等产生的烟气净化。

5.印刷行业:用于印刷机排放的废气净化。

6.食品行业:用于食品加工、烟气净化等。

总结:布袋除尘器通过其独特的工作原理和结构组成,能够有效地去除空气中的固体颗粒物,提供一个洁净的工作环境。

湿式电除尘运行方式优化及节能分析

湿式电除尘运行方式优化及节能分析

湿式电除尘运行方式优化及节能分析摘要:本工程湿式电除尘器系统每台炉配2FW148-1型两台一电场电除尘器,除尘后的气体直接排至烟囱。

粉尘去除率(含石膏):≥80%,雾滴去除率≥85%。

湿式电除尘器构造:由本体、高频电源、低压控制系统(湿除水系统、加氢氧化钠系统、绝缘子电加热装置)及控制系统组成。

电气部分:每台机组湿式电除尘配电装置包含两台湿式电除尘变、两段湿式电除尘PC、电除尘高压控制柜、低压控制柜。

湿式电除尘器电场阳极板采用平板型极板,阴极线采用针刺线,清灰方式为冲洗水,出口排放浓度≤ 5mg/ Nm³。

机组正常运行时湿式电除尘水系统采用循环使用方式,因烟气中含有SO3等硫化物,经反复多次循环使用的水PH值明显下降,因此需要向湿除水系统中加氢氧化钠中和,避免湿除水系统PH过低对系统造成危害。

湿式电除尘系统复杂,运行后故障多。

本文介绍湿式电除尘优化后的运行方式。

关键词:循环使用;PH;复杂;故障1 引言燃煤电厂及工业锅炉燃烧产生的污染物是大气污染的主要来源,火电厂排放标准日趋严格,传统的干式电除尘器已经难以达到排放标准。

湿式电除尘器采用水喷淋的方式对阳极板进行清灰,湿式电除尘器对酸雾、有毒重金属、PM2.5的去除效率均高于95%,湿式电除尘器具有其他常规除尘器不具有的高效处理PM2.5的功能,得到越来越多的应用。

目前,湿式电除尘器属于新工艺新设备运行时间短,经验少,针对湿式电除尘器系统的能耗特点和节能优化的研究尚少。

本文以火电机组湿式电除尘器系统为研究对象,分析其主要耗能设备的能耗特性,首次基于系统的观点,采用原理分析、数据拟合等方法进行分析,并在此基础上提出湿式电除尘器系统具体优化运行方法。

2 概述及现状2.1概述某电厂一期2×645MW机组,湿式电除尘器系统每台炉配2FW148-1型两台一电场电除尘器,除尘后的气体直接排至烟囱。

粉尘去除率(含石膏):≥80%,雾滴去除率≥85%。

低低温静电除尘器的除尘效果评价与参数优化

低低温静电除尘器的除尘效果评价与参数优化

低低温静电除尘器的除尘效果评价与参数优化低低温静电除尘器是一种通过静电作用将空气中的颗粒污染物附着在电极上,并利用电离作用将其去除的设备。

该除尘器主要应用于工业生产过程中产生的大量颗粒污染物的去除,其除尘效果评价与参数优化是保证其正常运行和高效除尘的关键。

一、除尘效果评价评价低低温静电除尘器的除尘效果可以从以下几个方面进行考察:1. 颗粒捕集效率:颗粒捕集效率是衡量除尘器性能的重要指标之一。

可以通过对进入除尘器前后空气中颗粒浓度的测量,计算颗粒捕集效率。

该指标越高,说明除尘器的性能越好。

2. 压力损失:除尘器在工作过程中会产生一定的压力损失。

对除尘器的压力损失进行评价可以反映其适用范围和能耗水平。

压力损失越小,说明除尘器在工作时对气流阻力较小,能耗较低。

3. 除尘效果稳定性:评价除尘器除尘效果的稳定性,可以通过实际运行测试和长时间观察得出。

一个稳定的除尘效果可以保证设备的长期正常运行,减少维护和更换成本。

二、参数优化对低低温静电除尘器的参数进行优化可以提高其除尘效果和工作性能。

以下是一些常见的参数优化方法:1. 电场参数优化:电场是低低温静电除尘器的核心组成部分,其性能和调整方式直接影响除尘器的除尘效果。

通过优化电场结构和调整电场参数,如电场长度、电场间距、电场形状等,可以提高除尘器的除尘效率。

此外,合适的电压和电流也是需要考虑的因素。

2. 温度控制:低低温静电除尘器工作时,温度对其除尘效果也有一定影响。

研究不同温度下的电场作用机理,优化温度控制,可以最大化改善除尘效果。

例如,在一些情况下,提高温度可以提高颗粒的电荷活性和颗粒与电极的接触效果。

3. 能量消耗控制:低低温静电除尘器不仅需要满足除尘效果,还需要节约能源。

通过调整电场结构、电压、电流,优化能量消耗控制,可以提高除尘器的能效比。

此外,采用先进的电源控制技术和电极材料选择也是减少能量消耗的有效途径。

4. 运行参数优化:除尘器的运行参数包括进气速度、颗粒负载和清灰周期等。

电除尘器总体设计的优化措施分析

电除尘器总体设计的优化措施分析
电除尘器 总体 设 计 的优 化措 施分 析
孙 燕 山
( 河 南省机械设计研究 院有限公司 河南省 郑州市 4 5 0 0 0 0 ) 摘 要: 由于 电除尘器具有除尘效 率高、 运行管理方便 和适应性 强等优 点, 电除尘器 已经 在各种 工业机器 的烟 气处理 装备 中发 挥 着越来越 重要的作用 , 应 用也越来越广泛 , 但是, 在被广 泛运用 的同时, 电除尘器仍存在 许多不足 。对 于电除尘器 灰斗及排 灰系统 , 当 前主要存在 的 问题是 : 因灰斗布置不 当导致 的灰斗 出现漏 风和堵料现象 , 因防结料和 棚料措施不 足 引起 的灰斗排 料不畅 , 并伴有棚 料 崩塌 的发生, 以及排灰 系统中拉链机 因驱 动和机壳结构 不合理导致 的使用 寿命低 。正是这些原 因, 导致部分 企业 的电除尘器经 常出现 故障 , 机 器使用寿命短 , 所 以, 对 电除尘器总体设计 的优 化是 电除尘器 亟待解决 的问题 。本文 就 电除 尘器总体 设计 的几 个优化措施 进 行 了分析, 对提高 电除尘器的工作效 率和 寿命有有 一定的参考价值 。 关键词 : 电除尘器 ; 总体设计 ; 优化措 施: 分析 中图分 类号 : x 7 0 1 . 2 文献标识 码 : B 文章编号 : 1 0 0 4 — 7 3 4 4 ( 2 0 1 3 ) 2 1 — 0 3 1 0 — 0 2
应设备的断路器及电动隔离 开关等保护装置进行远程控制 。 虽然我 国的智能化控制技术 的应用 范围越来越广 ,但就 目前而 言, 用于 电气 自动化控制方面 的智能控 制技 术的总类还 比较少 , 常见 的仅有 专家系统控制法、 神经网络控制法和模糊控制法 。其中, 由于模糊 控制法 操作方 式最为简单且 最具有实 际意义 ,因此模糊控 制法 的应用最 为常

旋风式除尘器实验报告

旋风式除尘器实验报告

旋风式除尘器实验报告旋风式除尘器实验报告摘要:本实验旨在研究旋风式除尘器的工作原理和除尘效果。

通过对不同颗粒物的除尘效果进行测试和分析,得出了旋风式除尘器在不同条件下的性能表现,并提出了优化建议。

1. 引言空气污染已成为全球关注的焦点问题之一。

除尘器作为一种常见的空气净化设备,具有广泛的应用前景。

旋风式除尘器是一种常用的除尘设备,其工作原理是利用离心力将颗粒物从气流中分离出来。

本实验旨在通过实际测试,验证旋风式除尘器的除尘效果,并分析其性能。

2. 实验方法2.1 实验装置本实验采用了一台标准的旋风式除尘器作为测试设备。

实验装置包括进气口、旋风室、出气口和颗粒物收集器。

2.2 实验过程首先,将待测试的颗粒物样本加入到进气口,并调节进气流量和旋风室的转速。

然后,收集出气口处的颗粒物样本,并使用显微镜对其进行观察和计数。

重复实验多次,取平均值作为结果。

3. 实验结果通过实验得到的数据显示,旋风式除尘器对不同颗粒物的除尘效果存在差异。

颗粒物的大小和密度对除尘效果有较大影响。

较大的颗粒物在旋风室中容易被分离出来,而较小的颗粒物则难以被有效除尘。

此外,颗粒物的密度越大,其在旋风室中的分离效果越好。

4. 分析与讨论旋风式除尘器的工作原理是通过旋转气流产生的离心力将颗粒物从气流中分离出来。

然而,由于颗粒物的大小和密度不同,其在旋风室中的运动轨迹也不同,从而影响了除尘效果。

此外,旋风室的结构和转速也会对除尘效果产生影响。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行优化设计。

5. 结论本实验验证了旋风式除尘器的除尘效果,并分析了其性能。

实验结果表明,旋风式除尘器对较大的颗粒物具有较好的除尘效果,但对较小的颗粒物除尘效果较差。

在实际应用中,需要根据颗粒物的特性和工作环境的要求,选择合适的除尘器,并进行适当的优化设计。

6. 优化建议为了改善旋风式除尘器的除尘效果,可以考虑以下优化措施:- 调整旋风室的结构,使其更适合不同颗粒物的分离;- 优化旋风室的转速,提高除尘效率;- 结合其他除尘技术,如静电除尘或湿式除尘,以提高整体除尘效果。

静电除尘器的设计与优化

静电除尘器的设计与优化

静电除尘器的设计与优化静电除尘器是一种常见的空气净化设备,广泛应用于工业生产过程中的粉尘去除。

它利用静电原理吸附并除去空气中的颗粒物质,提供洁净的工作环境。

本文将探讨静电除尘器的设计原理、工作过程以及优化方法。

一、设计原理静电除尘器的设计原理基于两种物理现象:静电作用和离子化。

首先,静电作用使得带电物体吸引周围的带异性电荷的颗粒,从而使颗粒物质被有效地收集。

其次,离子化过程将空气中的氧分子转化为有电荷的离子,这些离子与颗粒物质相互作用并使其带电,进而吸引到带电板上。

通过这些作用,静电除尘器能够清除空气中的颗粒物质,提供洁净的工作环境。

二、工作过程静电除尘器的工作过程包括离子化、吸附、清洁等多个步骤。

首先,在离子化阶段,空气中的氧分子通过高压电场被激活,产生带电离子。

这些离子穿过离子束发射器,被散布到除尘区域。

接着,在吸附阶段,带电离子与空气中的颗粒物质发生反应,使颗粒物带电,并被带电板吸引收集。

最后,在清洁阶段,当带电板上的颗粒物质积累到一定程度时,可通过清洁装置的激活将其清除,从而恢复静电除尘器的工作效果。

三、优化方法为了提高静电除尘器的除尘效率和稳定性,可以采取以下优化方法。

1. 优化电场设计:电场是静电除尘器的核心组件之一。

通过合理设计电场结构、增加电场间距、改善电场分布,可提高离子的束流和运动性能,进而增强颗粒物质的捕集效果。

2. 优化电压调节:正常工作时,静电除尘器需要一定的高压电源来提供电场所需的电压。

合理的电压调节方案可提高整体效能,并减少耗能。

3. 减少漏电:静电除尘器的漏电会影响到除尘效率和安全性。

可以通过加强绝缘设计、优化高压电源、定期检查绝缘等方法来减少漏电现象。

4. 定期维护和清洁:静电除尘器在使用过程中会积累颗粒物质,导致减少电场效能。

定期对电场和收集板进行清洁和维护,可保证静电除尘器的正常工作。

5. 使用适当的材料:静电除尘器的材料选择对除尘器的性能影响很大。

选用电绝缘性能好、耐高温、耐腐蚀的材料,可延长静电除尘器的使用寿命。

放煤口引射除尘器的设计和优化研究

放煤口引射除尘器的设计和优化研究

气被吸入引射筒 ; 当它与水雾混合时, 中的粉尘被 其 水 滴捕集 。粉 尘 与水 滴 混合 后 , 折流 板 的作 用 下 , 在
成 为含 尘废水 , 被排 放 到 输 送 机 上 , 煤 一 起 运 出 , 与
引射除尘器开发用的风速测试系统 , 见图 2 。 风速测试系统中的高压泵 3 为引射除尘器提供 高压水 , 其工作压力为 1 ~1 M a溢流阀 2 0 5 P; 调节压 力大小 ; 引射除尘器的进水压力 可从压力表 5上读 出; 负压计 ( 毕托管压力计 ) 用来测定 引射筒进 口 6
41 ・
维普资讯
20 年4 07 月
矿 业 安 全 与 环 保
第3 卷第2 4 期
速度 , 要求 雾 化 效 果 好 , 用 有 旋 芯 喷 嘴 , 设 计 又 选 并 成如 图 3所 示 的 结 构 。 旋 芯 的 中 心 开 有 一 个 直 通 孔 , 芯外 表 面有 螺旋槽 。当高 压水 进入 喷嘴 时 , 旋 将
采 煤工 作 面 的粉 尘 给 工 人 健 康 、 业 环 境 和安 作 全生 产造成 极 大的危 害 。 目前 我 国在 采煤 工 作 面采
工作 面 的粉尘浓 度 因此 降低 。
12 引射 除 尘器 的总体 性 能要 求 . 1 )吸尘 量 大 。吸尘量 是单 位 时间 内吸入 的含 尘
形成几股水流, 一股沿旋芯中心孔前进 , 其余 几股沿 螺纹韵 螺旋沟槽旋转前进。多股水在喷嘴出 口处汇 合并喷出 , 形成实心锥伞状的射流 。
1 一水源 ;一溢流阀;~高压 泵; 流 量计 ;一压力表 ; 负 压计 ; 2 3 5 7 一引射筒 ;一 喷嘴;~集水罩。 8 9
液 气 比
图 1 引射除尘器工作原理示意 图

袋式除尘器运行阻力过高因素分析及采取措施

袋式除尘器运行阻力过高因素分析及采取措施

袋式除尘器运行阻力过高因素分析及采取措施随着工业生产的不断发展,袋式除尘器在生产过程中扮演着越来越重要的角色。

它可以有效地过滤空气中的尘埃和颗粒物,保障环境清洁,同时也减少了对人体的危害。

但是在使用过程中,有时候我们可能会遇到袋式除尘器运行阻力过高的情况,这就需要我们对其进行分析,并采取相应的措施来解决问题。

本文将就此问题展开深入的分析和讨论。

1. 滤料堵塞袋式除尘器的滤袋用于捕集尘埃和颗粒物,长时间的使用会导致滤料堵塞。

一旦滤料堵塞,就会导致除尘器的运行阻力增大,从而影响整个系统的正常运行。

2. 进风口设计不合理除尘器的进风口设计不合理也是导致运行阻力过高的一个重要因素。

进风口设计不合理会导致气流无法均匀进入滤袋,造成一些滤袋过早堵塞,而另一些滤袋却未充分利用,从而增加了系统的运行阻力。

3. 清灰系统故障袋式除尘器的清灰系统是确保系统正常运行的重要组成部分。

如果清灰系统出现故障,灰尘无法及时清除会导致滤袋堵塞,从而增加了运行阻力。

4. 滤袋质量问题滤袋的质量问题也是导致运行阻力过高的一个重要因素。

滤袋的质量不好会导致其容易磨损,缩短使用寿命,增加运行阻力。

二、袋式除尘器运行阻力过高的解决措施1. 定期清洗滤袋定期清洗滤袋是解决运行阻力过高的关键措施之一。

通过定期清洗滤袋,可以有效地减少滤袋堵塞,降低运行阻力。

2. 优化进风口设计对进风口进行优化设计,确保气流能够均匀地进入滤袋,避免局部滤袋过早堵塞,从而减小运行阻力。

3. 定期检查清灰系统定期检查清灰系统的运行情况,确保其正常运转,避免由于清灰不及时导致的滤袋堵塞,增加运行阻力。

4. 选用高质量的滤袋材料选择高质量的滤袋材料,可以有效地延长滤袋的使用寿命,减少磨损,从而降低运行阻力。

通过对袋式除尘器运行阻力过高因素的分析和采取相应的措施,可以有效地解决该问题,保障袋式除尘器系统的正常运行。

为了更好地保障生产环境的清洁和员工的健康,我们需要时刻关注袋式除尘器的运行情况,及时发现并解决问题,确保其正常稳定地运行。

燃煤机组静电除尘器的运行状况分析与优化

燃煤机组静电除尘器的运行状况分析与优化

本 次共 调研 了 1 0 7 台 机 组 的 电 除 尘 器 运 行 情 况, 机 组 类 型 如 表 1所 示 , 电 除 尘 器 主 要 应 用 在 3 0 0 Mw 级 和 6 0 0 MW 级 , 占电 除尘 器 总 台 数 6 2 %,
6 4 4 5 0 0 ; 2 . 华 电 电力 科学 研究 院 , 浙 江 杭州
3 1 有 燃 煤 机 组 静 电除 尘 器的 运 行 情 况 , 研 究 了静 电 除 尘 器的 造 价 、 运行成本 、 出 口 粉 尘含 量 等 各 方面情况 , 进 而分 析 了 除 尘 器入 口粉 尘含 量 、 漏风率、 二 次 电压 、 运 行 温 度 和 湿度 对 除 尘 效 率 的 影 响 。结 果表 明 , 除 尘 器 入 口粉 尘 含 量 和 漏 风 率 的 增 加 不 利 于 除 尘 器 的 运 行 , 而二 次 电压 和 湿 度 在 一 定 范 围 内增 大 有 利 于 除 尘 效 率 的 提高 , 电 除 尘 器 只 能在 一 定 温度 区 间 能达 到 高 效运 行 。提 出相 应 的优 化 措 施 , 为 电 除 尘 器技 术 改造 提 供 参 考 。
中图 分 类 号 : X7 0 I . 7
文 献标 识 码 : B
文章 编号 : t 6 7 4—8 0 6 9( 2 0l 3) 0 2—0 5 2—0 4
电除尘 器 以其处理 烟气 量大 、 除尘 效率 高 、 运 行 费用低 且 无二 次污 染 等优 点 , 成 为火 电 等行 业 除 尘
关键词 : 燃煤 机 组 ; 静 电除 尘器 ; 除尘效率; 优 化
Abs t r ac t : The op er at i on of el ec t r os t a t i c pr ec i pi t at or of ex i s t i ng coal —f i r e d uni t s ar e anal yz ed, and t he s i t ua t i on of cos t . oper at i n g co st an d t h e expor t dus t c ont ent on el ec t r os t a t i c pr eci pi t at or ar e i nv es t i gat e d. t h en t he i nf l uen ce o f t h e i m por t du s t c ont en t , ai r l eak a ge r a t e, s ec ondar y vol t age, oper a t i ng t em p er at u r e an d hu mi di t y on du st r e- m ov al ef f i ci en cy ar e anal yz ed. Th e i ncr eas e o f i m por t dus t c ont ent and ai r l eak age r at e i s not c on du ci ve t o t he oper at i on of t he du st col l ec t or and s ec ondar y vol t a ge and hum i di t y i s c ondu ci v e t o t he i m pr o vem en t 0f du s t r e- m ov al ef f i ci en cy wi t h i n a cer t ai n r ange, as wel l as el ec t r os t a t i c pr e ci p i t a t or can ach i ev e t he e f f i ci e nt oper at i on on— l y at a c er t ai n t em per at ur e r ange. The opt i mi za t i on m ea su r e s ar e pu t f o r war d, i t pr ovi des r ef er enc e f or t he t ech — ni c al r ef or m at i on of ESP.

静电除尘器安装的设计与施工方案优化

静电除尘器安装的设计与施工方案优化

静电除尘器安装的设计与施工方案优化一、引言静电除尘器作为一种常见的空气净化设备,广泛应用于工业生产和环境治理领域。

它通过利用静电原理,将带电颗粒吸附于电极上,达到除尘和净化空气的目的。

然而,在实际的安装过程中,由于缺乏合理的设计和施工方案,常常导致除尘器的效率低下或者存在安全隐患。

本文就静电除尘器的安装进行设计与施工方案的优化进行探讨。

二、设计方案优化1. 确定除尘设备位置在进行静电除尘器的安装之前,首先需要确定除尘设备的安装位置。

该位置应选择在污染源附近,以能够在最大程度上减少带电颗粒传播的距离,提高除尘效率。

同时,还需考虑设备的布局和维护空间。

2. 设计合理的系统风道除尘器的风道系统设计合理与否直接影响到除尘器的工作效能。

应根据实际工艺要求和现场情况,合理设计系统风速、管道布局及角度,减少漏风和阻力,提高系统的吸尘效果。

3. 选择合适的电极材料静电除尘器的电极材料直接影响到除尘器的除尘效果。

一般情况下,金属材质具有良好的导电性和抗腐蚀性能,可选择不同种类的合金材料作为电极,以提高除尘器的效率和使用寿命。

4. 优化高压电源高压电源是静电除尘器的核心部件,其稳定性和输出功率直接关系到除尘效果。

因此,在施工过程中,应选择稳定可靠的高压电源,并合理设置电源参数,以确保除尘器能够正常工作。

三、施工方案优化1. 施工前的准备工作在安装静电除尘器之前,需要对施工现场进行认真的勘察和测量,了解污染源的情况和形态。

同时,还需对材料和设备进行检查,确保其完好无损,满足施工要求。

2. 合理组织施工队伍静电除尘器的安装属于复杂的机电工程,需要由专业的施工队伍进行操作。

施工队伍应具备丰富的经验和技术,能够熟练操作设备,确保施工质量和安全。

3. 严格施工规范静电除尘器的安装过程中,需要按照相关的标准和规范进行操作。

施工人员应进行逐步详细的施工方案编制,并结合实际情况进行调整。

同时,施工人员应穿戴相应的防护设备,确保施工过程的安全。

国内外电除尘器研究发展现状及思路

国内外电除尘器研究发展现状及思路

国内外电除尘器研究发展现状及思路一、引言电除尘器是一种广泛应用于工业领域的空气污染控制设备,其主要功能是通过电场作用将带电颗粒从气体中去除,实现空气净化。

近年来,随着环境保护意识的增强和空气质量问题的日益突出,电除尘器的研究与发展也取得了显著进展。

本文将对国内外电除尘器的研究发展现状进行探讨,并提出未来的发展思路。

二、国内电除尘器研究发展现状国内电除尘器的研究主要集中在以下几个方面:1. 电除尘器的结构优化:通过改变电除尘器的结构参数,如电极间距、电极形状等,优化电场分布,提高除尘效率。

例如,一些研究者利用仿真软件对电场进行模拟分析,通过调整电极间距和电极形状等参数,提高了电除尘器的除尘效率。

2. 电除尘器的除尘机理研究:电除尘器的除尘机理是电除尘技术研究的核心问题之一。

目前,国内研究者主要通过实验室试验和数值模拟等方法,探究电除尘过程中颗粒的迁移、沉积和捕集机制,以及电场对颗粒的作用规律。

3. 电除尘器的节能环保技术研究:随着能源资源的日益紧张和环境污染的加剧,电除尘器的节能环保技术研究成为研究热点。

一些研究者通过改进电除尘器的结构和工艺参数,提高电除尘器的集尘效率,降低能耗和排放。

三、国外电除尘器研究发展现状与国内相比,国外电除尘器的研究更加深入和成熟。

主要表现在以下几个方面:1. 高效除尘技术研究:国外一些研究机构和企业开展了高效除尘技术的研究,如增强型电除尘器、湿式电除尘器等。

这些技术通过改进电场分布、增加湿润效应等手段,提高了除尘效率。

2. 联合除尘技术研究:为了进一步提高除尘效率,国外一些研究者将电除尘技术与其他除尘技术相结合,形成了联合除尘技术。

例如,电除尘与布袋除尘、静电除尘与湿式除尘等的联合应用,能够充分发挥各自的优势,提高除尘效果。

3. 智能化控制技术研究:国外一些企业和研究机构开展了电除尘器智能化控制技术的研究,通过引入先进的传感器和控制系统,实现电除尘器的自动化运行和优化控制。

电除尘性能优化和节能改造

电除尘性能优化和节能改造

电除尘性能优化和节能改造随着工业生产的不断发展,各种工业粉尘也随之产生,这些工业粉尘对环境和人体健康都造成了严重的影响。

为了减少工业粉尘的排放,保护环境和人体健康,电除尘设备在工业生产中得到了广泛的应用。

随着时间的推移,电除尘设备的性能会逐渐下降,甚至出现故障,为了保证其正常运行,需要对其进行性能优化和节能改造。

一、电除尘性能优化1、清洁除尘板和电极为了确保电除尘器的除尘效果,除尘板和电极的清洁是非常重要的。

通常情况下,除尘板和电极的表面会因为粉尘的堆积而导致性能下降,因此需要定期清洁。

清洁方式可以采用专用的清洁剂喷洒在表面上,用软布擦拭,或者采用高压水枪冲洗,清洁后将表面晾干即可。

2、优化电场设计电除尘设备的电场设计对于除尘效果也有很大的影响,针对不同的粉尘成分和含量,可以通过优化电场设计来提高电除尘的效率。

可以增加电场的电压,加大电场的间距,调整电场的布局等方式来提高电场的除尘效果。

3、优化脉冲喷吹系统脉冲喷吹系统是电除尘设备中常用的除尘方法,通过喷吹压缩空气来清理滤袋上的粉尘。

优化脉冲喷吹系统可以提高其清灰效果,延长滤袋的使用寿命,从而提高电除尘设备的除尘效果。

二、节能改造1、采用高效除尘器选择高效的电除尘器可以有效节能,降低生产成本。

目前市场上已经出现了很多高效的电除尘设备,通过更先进的技术和设计,可以大幅度提高除尘效率,降低除尘设备的能耗。

2、优化控制系统优化电除尘设备的控制系统也是节能的一种重要手段。

通过安装智能化控制系统,可以根据粉尘排放情况和工艺要求,实现设备的智能调节,避免不必要的能耗,提高设备的运行效率。

3、使用节能设备在电除尘设备周边的配套设备中,也可以采用节能的设备来替代原有的设备,例如使用高效的风机,节能的电机等,从而降低整个系统的能耗。

通过以上的性能优化和节能改造措施,可以极大地提高电除尘设备的除尘效率和节能程度,达到环保和节能的双重目的。

适当的维护和保养也是保证电除尘设备长期稳定运行的重要保障,为工业生产的可持续发展提供了重要的保障。

布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策探究

布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策探究

布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策探究随着工业化的迅速发展,工厂、煤矿、化工厂等工业场所排放的粉尘污染日益严重。

为了降低粉尘排放,除尘器逐渐成为重要的净化装置之一。

布袋除尘器是一种普遍应用的除尘设备,具有结构简单、处理量大、能耗低等优点。

然而,除尘效果的不稳定性也一直是工程技术领域的一大难题。

本文旨在探究布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策,以期为工业领域提供一定的帮助和借鉴。

1. 烟气温度布袋除尘器的滤袋材质和结构都具有一定的耐温性,但是温度过高会导致滤袋变形或烧毁,从而降低除尘效果。

对策:选择适当的滤袋材质和结构,控制烟气温度在滤袋耐温范围内。

2. 粉尘性质不同的粉尘成分和粒度大小对除尘效果有很大的影响。

例如,细小的粉尘粒子更容易被捕集,而粒径较大的粉尘粒子则会在布袋表面形成一层包裹膜,导致滤袋通气性下降,从而降低除尘效果。

对策:针对粉尘性质的不同,合理选择滤袋材质和结构,以及滤袋的清灰方法,提高除尘效率。

3. 烟气流速烟气流速过高会使粉尘较难沉积,进而加剧滤袋的磨损和破坏,同时也会影响除尘效果。

对策:优化布袋除尘器的管道设置、风机选择等工艺条件,控制烟气流速在滤袋耐受范围内。

4. 清灰技术滤袋的清灰技术也是影响布袋除尘器除尘效果的重要因素。

如何在不破坏滤袋的情况下彻底清除粉尘是一个重要的问题。

对策:合理选择清灰方式,如压缩空气清灰、机械振打清灰、高压脉冲清灰等。

其次,正确采取对策可提高布袋除尘器的除尘效果。

1. 选用优质滤袋材料不同滤袋材料的耐温性、耐化学腐蚀性、耐磨性等都有所不同,应针对不同工况选择适合的滤袋材料。

2. 优化烟气管道布袋除尘器的前端管道、排放管道等设置都会对除尘效果产生一定的影响。

合理设计管道结构,以降低烟气流速,保证布袋除尘器正常运行。

3. 优化清灰方式不同的清灰方式适用于不同粉尘特性,可以有效降低粉尘沉积,提高清灰效果。

4. 定期检测滤袋状态及时检测滤袋的状态,如穿孔、损伤等,并进行及时维修或更换,保证滤袋的正常运行。

工业建筑通风除尘效果及改善措施

工业建筑通风除尘效果及改善措施

工业建筑通风除尘效果及改善措施工业建筑通风除尘对工业生产有着重要的影响,良好的通风除尘效果不仅能够保障产品质量、维护设备正常运行,而且能够减少环境污染、避免粉尘爆炸等意外事故。

然而,目前许多工业建筑通风除尘效果不好,主要原因包括通风除尘设备落后、设备操作方式不当、风管设计缺乏合理性、管道制作安装不规范等。

在工业生产过程中,粉尘不仅会影响设备正常运行、破坏生态环境,而且对人体健康有着十分不利的影响。

因此,企业必须结合生产实际,采取合理有效的措施加强建筑通风除尘效果。

文章主要分析影响工业建筑通风除尘效果的因素及其改善措施。

1不同除尘技术的利弊(1)干式除尘技术的优点主要为:除尘效果较好、运行与管理方便、工作占地面积较小、设备耐腐蚀性高等。

然而,干式除尘技术也存在一定的弊端,主要为黏袋问题和烟气温度过高问题等。

在选择过滤介质和过滤风速参数时,如果没有进行合理选择,就会导致黏袋问题产生,从而对干式除尘技术的除尘效果造成影响,因此,必须结合工业生产的实际情况,合理选择过滤介质和过滤风速等参数。

对于烟气过高问题,掺野风、使用耐高温的滤料是较为合理有效的解决办法。

(2)湿式除尘技术也具有收尘效率较高的优点。

对于烟气过高的问题,湿式除尘技术可以通过水膜来冷却高温烟气,从而解决这一问题。

除此之外,对于干式除尘在电弧炉除尘中带来的黏袋和烟气温度过高等问题,采用湿式除尘技术也可以有效防止这些问题的出现,从而保证除尘效果。

然而,湿式除尘技术也存在一些不足之处,例如:对于泥浆问题,湿式除尘技术很难进行有效处理,往往会导致二次污染,不利于环境保护。

此外,洗涤水多为酸性,很容易腐蚀设备,造成经济损失;风机叶片也很容易粘上泥浆,从而对引风机的动平衡造成一定的影响;湿式除尘设备在运行和管理上较为复杂,需要对其进行定期清理、掏挖,成本投入较大。

(3)在进行除尘技术的选择时,相关技术人员需要综合考虑工厂的地理位置、气候条件和水质硬度等因素。

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除尘器进风口的研究和优化分析
【摘要】采用标准k-ε湍流模型对袋式除尘器建立模型,对不同气流组织形式下除尘器内部速度场进行了数值模拟,获得较好的气流组织分布,利于延长除尘器的使用寿命。

该研究对优化除尘器内部气流组织分布及除尘器节能设计具有参考价值。

【关键词】袋式除尘器;数值模拟;气流组织;节能
Abstract:The bag filter model was established by using the Standard k-ε turbulence model.The velocity field under different airflow organizational were simulated.To create better airflow ,which will be useful to extend the life of the bag filter.The research is for improving the airflow and energy-saving of the bag filter.Keywords:The bag filter;Numerical simulation;airflow;energy saving
0.引言
袋式除尘器是治理大气污染的高效除尘设备,对减少大气污染起重要作用,在化工、冶金、矿山、机械、水泥、粮食、制药、轻工等行业已得到广泛应用,它主要用来捕集细小、干燥的非纤维性粉尘,袋式除尘器的粉尘排放浓度可达到l0 mg/m3以下。

降低气流流通阻力及延长滤袋的使用寿命,是袋式除尘器需要解决的问题。

袋式除尘器破损滤袋大部分集中在除尘器下游,这与箱体内部气流状况密切相关。

合理调整气流分布可以降低运行阻力,延长滤袋的使用寿命,减少振动和噪音。

因此,对袋式除尘器内部设置不同角度的导流板,利用CFD对除尘器内部流场进行模拟,通过分析找到一种可以使内部流场均匀的导流板,优化袋式除尘器设计。

1.计算模型和数值方法
1.1物理模型的简化及建立
根据除尘器实际结构尺寸对其进行简化,箱体部分尺寸为长 2.21m,宽2.29m,高3.2m,灰斗部分尺寸为长0.7m,宽0.22m,高1.75m。

本次模拟主要是研究进风口处环形挡板不同角度对除尘器内部流场的影响,故将不考虑滤袋的影响,花板上方的上箱体盖板整个当出风口处理。

由于除尘器关于进口中心面成镜像关系,所以建立的模型为除尘器的一半,详见下图1。

图1 除尘器模型
将此除尘器模型导入到Workbench中,利用Geometry将模型做些相应处理,然后Mesh画网格,最后利用Fluent做流场模拟,如下图2。

图2 除尘器模型导入
本次模拟的进风口共有五种情况:
1)进风口共五个圆形挡板,间距为50mm,总长275mm,角度为45°,见下图3(a)。

2)进风口共六个圆形挡板,间距为50mm,总长275mm,角度为45°,见下图3(b)。

3)进风口共六个圆形挡板,其中五个间距为50mm,另一个85mm,总长320mm,角度为45°,见下图3(c)。

4)进风口共七个圆形挡板,其中六个间距为50mm,中间位置挡板角度为70°,其余挡板角度均为45°,总长320mm,见下图3(d)。

5)进风口共七个圆形挡板,间距均为50mm,中间位置挡板角度为26°,其余挡板角度均为35°,总长320mm,见下图3(e)。

(a)(b)
(c)(d)
(e)
图3 导流板五种情况模型设计
1.2 数学模型
为了简化问题,作如下假设:
(1)空气为不可压缩流体且符合Boussinesq假设;
(2)流动为稳态紊流,假设流场具有高紊流Re数,流体的紊流粘性具有各向同性;
(3)气流为低速不可压缩流动,可忽略由流体粘性力作功所引起的耗散热;
(4)不考虑漏风的影响,认为除尘器内气密性良好。

控制方程组包含标准k-ε方程,连续性方程、动量方程以及能量方程[1-2],选用二阶迎风差分方法进行离散,采用Standard格式进行压力插值,使用Simple 算法进行数值计算[3]。

1.3边界条件
主要边界类型及条件如下:
( 1 )将除尘器箱体、灰斗等定义为固体壁面。

( 2 )入口边界条件为速度入口,进风口的速度V=18m/s。

k=0.098m2/s2,
ε=0.182m2/s3。

( 3 )除尘器的中心面设置为对称边界条件。

( 4 )出风口为自由出流,湍流强度为4.2%。

1.4网格的生成
网格的质量直接决定计算的精度和结果,本文对除尘器的空间离散采用六面体网格,并满足以下条件:网格单元最大尺寸为0.15m;对除尘器内部速度梯度较大的地方(如:进出风口、导流板)进行网格局部加密细化。

2.计算结果与分析
本文研究的目的是为了使粉尘进入除尘器后能够分布均匀,所以对除尘器具有代表性的对称面模拟结果进行分析(a:第一种情况;b:第二种情况;c:第三种情况;d:第四种情况;e:第五种情况)。

图4(a)进风口共有五个圆形挡板,间距为50mm,总长275mm,角度为45°。

由于中心处的圆环半径较大,所以进风口中心处的速度较高,中心周围气流沿着导流板方向向外延伸,在中心上部形成小的涡流,但气流并不均匀。

图4(b)进风口共有六个圆形挡板,间距为50mm,总长275mm,角度为45°。

相对于第一种情况,将中心处圆环的挡板半径变小,并增加了挡板的数量,中心处的气流速度降低,气流在经过导流板后形成一个很大的涡流,使进入滤袋
前的气流分布较为均匀。

图4(c)进风口共六个圆形挡板,其中五个间距为50mm,另一个85mm,总长320mm,角度为45°。

相对于第二种情况,将最外边的圆环间距放大,但导致外围气流速度过高,并没有形成理想中的涡流。

图4(d)进风口共七个圆形挡板,其中六个间距为50mm,中间位置挡板角度为70°,其余挡板角度均为45°,总长320mm。

相对于之前中心处气流速度过高,故将中心挡板的角度增加,以降低中心处速度。

并增加了挡板的数量,为了使中心周围的气流分布更加均匀。

图4(e)进风口共七个圆形挡板,间距均为50mm,中间位置挡板角度为26°,其余挡板角度均为35°,总长320mm。

第四种情况下的气流分布比较均匀,为了进一步研究和优化,将挡板的角度进行了相应的调整。

由于挡板角度降低,中心周围的气流分布过于集中,气流速度沿着除尘器壁面贴附逐渐降低,并于中心处上升气流形成较大的涡流。

进入滤袋前除了除尘器壁面附近的气流速度较高外,其余气流分布较为均匀。

(a) (b) (c)
(d) (e)
图4 五种情况气流组织形式速度分布(m/s)
3.结论
本文研究了袋式除尘器在不同的挡板情况下气流组织的速度场分布,由上述分析可得出以下结论:
(1)采用相同的送风参数,不同挡板的气流组织形式下除尘器内速度场分布存在一定差异。

其中第二种情况挡板下的除尘器内部流场分布较为均匀,利于提高滤袋的除尘效率并延长除尘器的使用寿命。

具体的实际效果需要在试验中进一步验证此种新型除尘器的可行性。

(2) 本文应用CFD方法,采用标准湍流k-ε方程模型对不同气流组织进行模拟,得到了速度场比较直观的数据和图形。

利用CFD模拟可以对除尘器的气流
组织形式进行数值优化,设计出满足除尘器空气流速要求的最佳气流组织方式,为袋式除尘器设计及其优化提供参考,节约了时间和成本,具有一定的经济价值。

参考文献
[1]Han T. Three2dimensional navier 2stokes simulation for passenger compartment cooling [J ] . Int J of Vehicle De 2sign , 1989 , 10(2) :223-2351.
[2]Chen Q. Comparison of different model for indoor air flow computations [J ] . Numerical Heat Transfer. Part B ,1995 , 28 :353-3691.
[3]陶文铨. 数值传热学(第二版)[M]. 西安:西安交通大学出版社,2001.。

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