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濾性能，清灰技術(shù)則關(guān)系到袋式除塵器的長期穩(wěn)定運行，因此對該技術(shù)的研究具有重要意義。 本文主要從試驗和數(shù)值模擬計算角度討論清灰的影響因素，通過試驗測試的數(shù)據(jù)較少，考慮的因素有一定局限性，反映的只是瞬時平均效應(yīng)，不能描述動態(tài)清灰過程，對清灰過程的動態(tài)描述對于理解清灰機理，分析清灰影響因素有重要作用。

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

3、開段、關(guān)閉段三個階段，袋式除塵器的清灰過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，因為氣流量較小存在“返流”現(xiàn)象，但是對清灰的影響不大。隨脈沖氣流量增加，脈沖氣流作用強度增強，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)”。氣流強度沿著濾袋軸向逐漸減小，通常濾袋上部較大，袋底部分因為“返流”作用次之，中間最弱；脈沖氣流結(jié)束時，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)，但利用進入濾袋的反向氣流量衡量清灰強

4、度具有更廣的適應(yīng)性。袋內(nèi)存在瞬時“負壓段”，容易“二次卷吸”影響清灰效率，脈沖氣流壓力越高，反向負壓越大，回流程度因濾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理以慣性作用力為主，通過分析認為對常用過濾介質(zhì)，在清灰過程中，過濾介質(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。 課題還對濾袋穩(wěn)態(tài)過濾過程進行分析，得出袋式除塵器內(nèi)氣流分布均勻?qū)S持濾袋過濾均勻性有重要作用，通過故變袋式除塵器的進氣方式和內(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，延長濾袋的使用壽命。 袋式除塵器過濾效率、清灰效率、粉塵層及過濾阻力存在相關(guān)性，濾料是袋式除塵器的核心，對多種高溫濾料的試驗表明，表面和表層過濾材料具有比深層過濾材料更好的過濾效率和清灰效率

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度，表面和表層濾料也有較低的運行阻力。 本課題同時跟隨內(nèi)蒙某制藥公司的袋式除塵器改造項目進行，針對原有項目的進風方式和濾袋布置方式、清灰系統(tǒng)、濾料選型等方面進行改造設(shè)計。采用中間和下進氣結(jié)合的進氣方式，縮小濾袋長度和濾袋直徑，增加濾袋之間間隙，以均勻流場并利于粉塵塊的下落，提高清灰效率。在下、側(cè)進氣口設(shè)置導(dǎo)流板，預(yù)除大顆粒物，減小大顆