環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的性能研究.pdf

1、本文針對普通旋風除塵器分離亞微米粉塵效率低的問題，從理論到實驗兩個方面，針對考慮了環(huán)流循環(huán)旋風除塵系統(tǒng)內(nèi)部流場本身的特點，對環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)內(nèi)三維強旋湍流流場進行了研究：
　　 本文為了較深的研究環(huán)流除塵器分離柱內(nèi)的切向速度和軸向速度的分布規(guī)律，從Navier-Stokes方程出發(fā)，建立環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)分離柱內(nèi)的流場數(shù)學模型，并給出了柱內(nèi)切向速度和軸向速度的分析解：
　　 理論分析結(jié)果表明：切向速度表達式中的μθ先隨r/

2、R的增大而增大，而后隨著r/R的增大而逐漸減??；軸向流速表達式中μz與(r/R)1/2呈反比。表達式得到的結(jié)論與實驗結(jié)果在中心位置速度結(jié)果吻合較好，在邊壁處有較小的浮動，總體的差距在5％以內(nèi)，證明模型在描述環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)分離柱內(nèi)切向速度和軸向速度具有較高的準確性。該模型對于指導環(huán)流式旋風分離器的模擬具有重要的作用，對于開發(fā)新型的除塵系統(tǒng)具有一定的指導意義。
　　 環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)模擬過程中，氣相采用RSM模型、固相采用顆粒隨機

3、軌跡模型，并采用經(jīng)典Lapple型旋風分離器對模型進行了驗證，能夠較好反映旋風分離器內(nèi)部流場及顆粒運動軌跡。
　　 從環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)速度矢量圖、等高線圖可以看出，模擬結(jié)果與實驗結(jié)果基本吻合，符合最初的設計思路。經(jīng)一級旋風除塵器分離后的氣體以較快速度直接從排氣管進入分離柱，受到循環(huán)回流氣體的加速作用，在分離柱內(nèi)始終保持較高的旋轉(zhuǎn)速度；氣流到達分離柱頂端后，一部分進入二級旋風除塵器繼續(xù)分離后形成循環(huán)流，而潔凈的中心氣體則從排氣管排

4、出。從而實現(xiàn)了分離柱對較細粉末的二次分離。
　　 采用IFA300熱線熱膜風速儀，在一級旋風除塵器入口速度為30.6m/s時，對環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)分離柱內(nèi)部氣體的速度場進行了詳細的測量，給出了分離柱內(nèi)不同位置氣體的切向和軸向速度的分布規(guī)律。
　　 環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的切向速度分布表明，切向速度分布基本上呈M型，大致為內(nèi)部準強制渦和外部準自由渦的組合，與理論分析基本一致。由于整個系統(tǒng)內(nèi)，渦旋轉(zhuǎn)的速度和方向都是一致的，所以切向速