袋式除塵器脈沖清灰性能優(yōu)化.pdf

1、在工業(yè)除塵領(lǐng)域，脈沖噴吹袋除塵以高效率、低能耗、可捕集PM2.5等優(yōu)勢得到廣泛關(guān)注與應(yīng)用。脈沖噴吹系統(tǒng)作為除塵系統(tǒng)的核心組成，其合理的設(shè)計是除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。然而，對于瞬態(tài)的脈沖噴吹清灰的過程，清灰效果是多參數(shù)耦合作用的結(jié)果，清灰機(jī)理較為復(fù)雜，現(xiàn)階段脈沖噴吹系統(tǒng)的設(shè)計多是依靠經(jīng)驗。在工程應(yīng)用中，袋除塵依然存在著由過度清灰或清灰不力導(dǎo)致的糊袋和破袋等現(xiàn)象。因此，探究清灰性能影響因素，優(yōu)化脈沖噴吹系統(tǒng)使除塵系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運行顯得尤為重

2、要。
　　本文通過計算流體力學(xué)、響應(yīng)面法、遺傳算法、拉丁超立方設(shè)計及流固耦合等方法對多參數(shù)相互耦合的脈沖噴吹系統(tǒng)及濾袋振動特性進(jìn)行優(yōu)化及分析，得到脈沖噴吹系統(tǒng)的最優(yōu)清灰性能及濾袋的振動加速度，為脈沖噴吹系統(tǒng)的前期設(shè)計和后期改進(jìn)提供理論指導(dǎo)。具體研究內(nèi)容及成果如下：
　?。?）根據(jù)脈沖噴吹袋式除塵器結(jié)構(gòu)及清灰氣流特性，建立脈沖清灰過程流場的數(shù)值模擬模型；根據(jù)濾袋結(jié)構(gòu)特性及載荷形式，建立脈沖清灰過程濾袋振動的數(shù)值模擬模型。

3、>　　（2）針對多參數(shù)影響的脈沖噴吹系統(tǒng)，提出了一套響應(yīng)面法、遺傳算法和計算流體力學(xué)方法相結(jié)合的脈沖噴吹系統(tǒng)優(yōu)化方法。該方法通過拉丁超立方設(shè)計方法構(gòu)建距袋底部1m的濾袋側(cè)壁壓力峰值及濾袋側(cè)壁全局最大壓力峰值的二階響應(yīng)面模型，并基于響應(yīng)面近似模型建立脈沖噴吹系統(tǒng)優(yōu)化模型，利用遺傳算法對脈沖噴吹系統(tǒng)設(shè)計變量進(jìn)行優(yōu)化，獲取全局最優(yōu)解。該方法減少了優(yōu)化設(shè)計的工作量，大大提升了計算效率，并可有效提升脈沖噴吹系統(tǒng)清灰性能并避免局部過度清灰。

4、　?。?）基于流固耦合方法分析了噴吹壓力、噴嘴半徑、脈沖寬度、濾袋長度對脈沖清灰過程濾袋振動加速度的影響：①在濾袋的長度方向，側(cè)壁壓力峰值呈現(xiàn)先快速上升后逐漸下降的趨勢，最大反向加速度則先快速上升后迅速下降，濾袋中下部的最大反向加速度值較小，遠(yuǎn)低于濾袋上部；②濾袋上部的清灰機(jī)理主要是慣性作用，但最大反向加速度不能完全表征清灰性能的好壞；③噴吹壓力和噴嘴半徑的增大會引起袋壁壓力峰值上升，導(dǎo)致濾袋上部的振動作用增強，最大反向加速度隨之增大，