袋式除塵器脈沖清灰的數(shù)值模擬.pdf

1、袋式除塵器作為高效的除塵設(shè)備，越來(lái)越多地被應(yīng)用于各類除塵工藝中，濾料技術(shù)和清灰技術(shù)是袋式除塵器的關(guān)鍵技術(shù)，濾料直接決定濾袋的使用壽命和過(guò)濾性能，清灰技術(shù)則關(guān)系到袋式除塵器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，因此對(duì)該技術(shù)的研究具有重要意義。 本文主要從試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算角度討論清灰的影響因素，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)較少，考慮的因素有一定局限性，反映的只是瞬時(shí)平均效應(yīng)，不能描述動(dòng)態(tài)清灰過(guò)程，對(duì)清灰過(guò)程的動(dòng)態(tài)描述對(duì)于理解清灰機(jī)理，分析清灰影響因素有重要作用。

2、因此本文采用Fluent對(duì)脈沖清灰過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，并依托于內(nèi)蒙古某制藥公司的袋式除塵器改造項(xiàng)目，針對(duì)袋式除塵器的清灰氣源參數(shù)、濾料特性等因素進(jìn)行工況試驗(yàn)，并對(duì)各種操作參數(shù)進(jìn)行分析，定性討論清灰的影響因素。 文章著重論述了脈沖清灰過(guò)程，通過(guò)歸納已有研究?jī)?nèi)容及條件簡(jiǎn)化，將高壓脈沖清灰過(guò)程簡(jiǎn)化為二維、非穩(wěn)態(tài)軸對(duì)稱湍流過(guò)程，將脈沖噴口出射氣流的質(zhì)量流量(通量)簡(jiǎn)化為正弦曲線，并選用標(biāo)準(zhǔn)κ—ε模刑進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。類似于脈沖閥的響應(yīng)時(shí)間、全

3、開段、關(guān)閉段三個(gè)階段，袋式除塵器的清灰過(guò)程也可分為脈沖氣流上升段、穩(wěn)定階段利衰減段：脈沖氣流初期，因?yàn)闅饬髁枯^小存在“返流”現(xiàn)象，但是對(duì)清灰的影響不大。隨脈沖氣流量增加，脈沖氣流作用強(qiáng)度增強(qiáng)，流向凈氣箱的氣流被重新誘導(dǎo)同濾袋，文中稱為“二次誘導(dǎo)”。氣流強(qiáng)度沿著濾袋軸向逐漸減小，通常濾袋上部較大，袋底部分因?yàn)椤胺盗鳌弊饔么沃?，中間最弱；脈沖氣流結(jié)束時(shí)，反向氣流的壓力峰值和壓力上升速度常作為清灰定性參數(shù)，但利用進(jìn)入濾袋的反向氣流量衡量清灰強(qiáng)

4、度具有更廣的適應(yīng)性。袋內(nèi)存在瞬時(shí)“負(fù)壓段”，容易“二次卷吸”影響清灰效率，脈沖氣流壓力越高，反向負(fù)壓越大，回流程度因?yàn)V料種類和粉塵層厚度、脈沖氣流特性等參數(shù)不同而不同。 袋式除塵器濾袋的清灰機(jī)理以慣性作用力為主，通過(guò)分析認(rèn)為對(duì)常用過(guò)濾介質(zhì)，在清灰過(guò)程中，過(guò)濾介質(zhì)的彈性越大，慣性力作用越明顯；濾袋的彈性越小，氣流反吹作用越明顯，但是后者所需的強(qiáng)度要大于前者，所以通常彈性濾料具有更好的清灰性能。脈沖壓力、脈沖寬度、噴口直徑、脈沖噴口

5、離袋口的距離均具有最佳值，脈沖閥阻力系數(shù)越小，越利于清灰。 課題還對(duì)濾袋穩(wěn)態(tài)過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行分析，得出袋式除塵器內(nèi)氣流分布均勻?qū)S持濾袋過(guò)濾均勻性有重要作用，通過(guò)故變袋式除塵器的進(jìn)氣方式和內(nèi)部濾袋的幾何布置能均衡袋式除塵器內(nèi)部的氣流分布，延長(zhǎng)濾袋的使用壽命。 袋式除塵器過(guò)濾效率、清灰效率、粉塵層及過(guò)濾阻力存在相關(guān)性，濾料是袋式除塵器的核心，對(duì)多種高溫濾料的試驗(yàn)表明，表面和表層過(guò)濾材料具有比深層過(guò)濾材料更好的過(guò)濾效率和清灰效率

6、，“高效、低阻、易清灰”是濾料技術(shù)的發(fā)展方向，同等條件下，介質(zhì)阻力系數(shù)較大有利于形成較大的清灰強(qiáng)度，表面和表層濾料也有較低的運(yùn)行阻力。 本課題同時(shí)跟隨內(nèi)蒙某制藥公司的袋式除塵器改造項(xiàng)目進(jìn)行，針對(duì)原有項(xiàng)目的進(jìn)風(fēng)方式和濾袋布置方式、清灰系統(tǒng)、濾料選型等方面進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。采用中間和下進(jìn)氣結(jié)合的進(jìn)氣方式，縮小濾袋長(zhǎng)度和濾袋直徑，增加濾袋之間間隙，以均勻流場(chǎng)并利于粉塵塊的下落，提高清灰效率。在下、側(cè)進(jìn)氣口設(shè)置導(dǎo)流板，預(yù)除大顆粒物，減小大顆