袋式除塵器脈沖噴吹清灰作用形成機(jī)制的數(shù)值模擬.pdf

1、袋式除塵器以其除塵效率高、處理風(fēng)量范圍廣、濾袋壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于除塵領(lǐng)域。脈沖噴吹清灰是目前袋式除塵器普遍采用的清灰方式。清灰效果決定除塵器的平穩(wěn)運(yùn)行。清灰強(qiáng)度的指標(biāo)及其影響因素很多，現(xiàn)有的理論與實(shí)驗(yàn)研究大多側(cè)重于考查脈沖噴吹清灰系統(tǒng)中單項(xiàng)因素或幾項(xiàng)因素隨機(jī)組合對(duì)清灰性能的影響作用，缺少對(duì)濾袋尺寸及粉塵負(fù)荷相應(yīng)條件下袋內(nèi)流場(chǎng)狀態(tài)與噴吹系統(tǒng)參數(shù)內(nèi)在聯(lián)系的清晰闡述，制約了清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　本文針對(duì)濾袋形狀尺寸及粉塵層阻力屬性，

2、以實(shí)現(xiàn)清灰氣流最大瞬時(shí)靜壓為目標(biāo)，運(yùn)用達(dá)西公式揭示袋內(nèi)清灰壓力與反吹氣體流量對(duì)應(yīng)的數(shù)量關(guān)系;運(yùn)用氣體射流理論推導(dǎo)脈沖噴吹氣流在濾袋口斷面處氣流直徑、氣體流量和平均動(dòng)能與噴口直徑、出口氣速、噴吹距離之間關(guān)系式;以注入濾袋口射流氣體的流量和動(dòng)能必然與袋內(nèi)清灰氣流流量和壓能相一致這一事實(shí)為紐帶，計(jì)算噴吹系統(tǒng)噴口直徑、出口氣速、噴射距離、擴(kuò)散管（文丘里管）結(jié)構(gòu)尺寸;依據(jù)噴管內(nèi)可壓縮氣體的一元絕熱流動(dòng)理論由噴口壓力和噴吹壓力的比值確定噴嘴的形式并

3、根據(jù)噴口直徑計(jì)算噴嘴的結(jié)構(gòu)尺寸。
　　依據(jù)理論模型利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件之一的FLUENT對(duì)噴嘴內(nèi)的高速可壓縮氣體流場(chǎng)進(jìn)行模擬得出噴嘴出口截面速度分布，通過輪廓文件的形式將速度分布導(dǎo)入單袋模型作為其噴口的速度條件。以Φ160×6000mm的濾袋為研究對(duì)象，選取四種典型工況分別對(duì)袋口不加限流措施、加裝限流圈和擴(kuò)散管時(shí)袋式除塵器在線噴吹清灰的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行模擬檢驗(yàn)。通過數(shù)值模擬結(jié)果分析限流結(jié)構(gòu)對(duì)袋口前后噴吹氣流形態(tài)及袋內(nèi)峰值壓

4、力和反吹風(fēng)速的影響:發(fā)現(xiàn)相同工況下袋口加裝擴(kuò)散管能完全限制通過喉部的氣體反向流出，使得袋內(nèi)的壓力峰值和反吹風(fēng)速最大，加裝限流圈時(shí)次之，而無限流措施時(shí)進(jìn)入袋內(nèi)的噴吹氣流會(huì)全部反向流出濾袋，導(dǎo)致整條濾袋仍然處于過濾狀態(tài)。依據(jù)驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)一步完善修正理論噴口直徑，加裝擴(kuò)散管時(shí)達(dá)到清灰強(qiáng)度指標(biāo)所需修正系數(shù)為1.18左右，遠(yuǎn)小于加裝限流圈和無限流措施時(shí)，對(duì)應(yīng)的噴口耗氣量也最小，四組工況的能量利用率分別達(dá)到48.6％、50.4％、52.8％和57.6