不同袋長(zhǎng)脈沖袋式除塵器流場(chǎng)的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、隨著大氣污染的日益嚴(yán)峻，顆粒物的有效去除逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。作為能夠高效處理工業(yè)顆粒物的袋式除塵器，對(duì)其性能提出了更高的要求。之前有學(xué)者研究了不同的入口方式、濾袋數(shù)目、導(dǎo)流板的有無(wú)等對(duì)袋式除塵器的影響，而本文主要采用數(shù)值模擬的方法對(duì)不同袋長(zhǎng)脈沖袋式除塵器進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化研究，主要內(nèi)容如下:
　　首先，以某環(huán)保公司的中試裝置為模型，考察三種不同袋長(zhǎng)脈沖袋式除塵器的流場(chǎng)分布。采用CFD(Computational Fluid Dyn

2、amics)模擬6m、8m和10m三種袋長(zhǎng)脈沖袋式除塵器，依據(jù)流量分配系數(shù)、速度云圖、過(guò)濾阻力等分析流場(chǎng)內(nèi)的速度和壓力分布。結(jié)果表明:袋長(zhǎng)為10m的脈沖袋式除塵器流量分配系數(shù)更趨近于1.0;相同過(guò)濾速度下，速度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的數(shù)值6m＞8m＞10m，濾袋長(zhǎng)度為10m時(shí)速度分布比較均勻;雖然10m的除塵器產(chǎn)生的過(guò)濾阻力最大，但在低過(guò)濾速度條件下，優(yōu)勢(shì)明顯，因此長(zhǎng)袋脈沖袋式除塵器適合在較低的過(guò)濾速度下運(yùn)行。
　　其次，模擬研究三種不同袋

3、長(zhǎng)脈沖袋式除塵器的氣固兩相流場(chǎng)。采用簡(jiǎn)化的歐拉模型-代數(shù)滑移混合模型(Algebraic Slip Mixture Model，ASMM)模擬三種袋長(zhǎng)分別為6m、8m和10m的袋式除塵器處理粒徑為1μm、2.5μm、5μm、10μm和20μm顆粒時(shí)其內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)。對(duì)比分析了不同袋長(zhǎng)除塵器內(nèi)壓力云圖、速度云圖、顆粒相體積份額以及壓力損失等，結(jié)果表明:隨著濾袋長(zhǎng)度的增加，除塵器內(nèi)部流場(chǎng)的均勻性提高;袋式除塵器對(duì)五種不同粒徑顆粒都具有一定

4、的去除能力，濾袋長(zhǎng)度為8m時(shí)受到的二次揚(yáng)塵影響較小;濾料及粉塵層厚度為2mm時(shí)，袋式除塵器的壓力損失隨著濾袋長(zhǎng)度的增加而增加，顆粒粒徑對(duì)除塵器壓力損失的影響較小;通過(guò)對(duì)比袋長(zhǎng)為8m時(shí)除塵器模擬壓降與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了模擬結(jié)果的可靠性。同時(shí)得出除塵器的最優(yōu)袋長(zhǎng)為8m。
　　最后，針對(duì)單條濾袋模擬分析袋式除塵器的脈沖噴吹過(guò)程。脈沖噴吹初期濾袋內(nèi)的氣流速度迅速增大，接近音速，隨著噴吹的結(jié)束，氣流速度又急劇減小;對(duì)比分析濾袋長(zhǎng)度分別為6m、

5、8m和10m時(shí)的濾袋壁面峰值壓力，濾袋越長(zhǎng)，袋底的壁面峰值壓力越小，不利于清灰，因此濾袋長(zhǎng)度不能過(guò)長(zhǎng);隨著噴吹壓力由200kPa、300kPa、400kPa、500kPa逐漸增大，壁面峰值壓力也逐漸增大，但過(guò)大的壓力值也易造成濾袋的破損;除了噴吹時(shí)間為40ms時(shí)壁面峰值壓力值明顯偏小外，噴吹時(shí)間為60ms、100ms和150ms時(shí)峰值壓力曲線基本吻合。在本研究條件下，濾袋長(zhǎng)度為8m，噴吹壓力為200kPa，噴吹時(shí)間為100ms時(shí)為最佳的