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脉冲袋式除尘器内部流场改进提高除尘效率

  • 发布者:润天环保科技

    发布日期:2019-10-28
  • 在脉冲袋式除尘器运行的过程中,其除尘效率和滤袋寿命会受到设备内部流场分布的影响。因此,有必要系统地分析脉冲袋式除尘器的内部流场,改善设备的使用性能,完成其推广和应用。

    脉冲袋式除尘器内部流场改进提高除尘效率

    1、工作原理:

    作为一种以压缩空气为清灰动力的除尘器,它可以利用脉冲喷吹机构瞬间释放压缩空气,并进行数倍二次空气的诱导,使其以较高的速度进入除尘器的滤袋中。在滤袋急剧膨胀的情况下,可以利用冲击振动和方向气流_滤袋中的灰尘。从结构上来看,脉冲袋式除尘器是由滤袋、尘气室、气包、电控器、脉冲阀、净气室、喷吹管和气动阀等多个部件组成的。

    在除尘器运行的过程中,含尘气体会由进口进入尘气室,由滤袋进入净气室。在这个过程中,粉尘会被留在滤袋外表面,净气则会通过出口排出。当达到一定压差数值后,电控器就会控制脉冲阀,使气包中的高压气体通过喷吹管喷出。在高速气流和诱导气流都进入滤袋的情况下,滤袋会迅速膨胀,同时,还会伴随高压气流透过滤袋纤维的极微缝隙向外喷出。这时,滤袋会迅速收缩,使粉尘脱落。但是,在除尘的过程中,脉冲袋式除尘器的除尘工作主要发生在粉尘层,如果除尘器的内部流场分布不均匀,就将导致各滤袋上的粉尘层厚度不同。粉尘厚度不同,其产生的阻力也不同,继而导致流场分布不均匀。

    因此,如果除尘器的内部流场无法均匀分布,脉冲袋式除尘器的除尘效率就会越来越低。

    2、内部流场分析:

    2.1、内部流场分析模型:

    为了分析脉冲袋式除尘器的内部流场,可以使用CFD技术、GAMBIT软件和FLUENT软件模拟除尘器内部流场的数值。通过分析相关模拟参数,不仅能了解除尘器的流场分布特点,还能研究出使流场均匀分布的方法。在建立模型时,可以将除尘器设置为下进风运行模式,并且设置4排6列的滤袋。但是,其内部流场应为复杂三维、强旋、湍流流场,所以,可以选用湍流模型分析其流场分布情况。具体来讲,就是选用RNG模型,采用SIMPLE算法和标准壁面函数法。此外,还要假设除尘器内部流体为常温、常压状态的空气,不能被压缩,同时,还要假设流体经常流动,并且其运动参数与时间无关,假设流体流动过程中温度是相等。在计算过程中,需要假设气流方向是垂直于进口端面的,而且排气口出口边界的来流已经得到了充分的发展。此外,滤袋要符合多孔介质跳跃边界条件,其出口则要符合内部边界条件。

    2.2、内部流场的模拟分析结果:

    2.2.1、流场特点分析:

    由模拟计算结果可知,当高速气流进入灰斗后,除尘器内部会出现可以延续到灰斗后壁的明显射流。同时,在滤袋内外,空气的速度梯度比较大,出现了局部涡流。此外,在排气管与净气室的连接位置,还出现了高速气流区域。分析这些流体存在的原因可以发现,除尘器内部流场分布不均,以至于它不能很好地完成颗粒分离工作,继而加快了局部区域滤袋的磨损速度,缩短了其使用寿命。当气流遇到灰斗后壁后,其中一部分气流会沿着壁面向上运动,另一部分则会顺着斜面向下运动。由于向上运动的气流流速过大,所以,给滤袋带来了剧烈的冲击,导致滤袋破损;而向下运动的气流则会形成一股回流,阻碍粉尘的收集和分离。这时,之前被过滤下的颗粒物就很容易被回流带回到箱体中,增加滤袋的过滤负荷。在这种情况下,前端和后端的滤袋都容易破损,进而降低除尘器分离效率。此外,气体回流现象的出现使得除尘器内部的气流更加紊乱,继而影响除尘器对粉尘的分离。

    2。2。2、流场分布的均匀性分析:

    在分析除尘器内部流场分布的均匀性时,要采用美国RMS标准,并在除尘室与灰斗连接处设置测点断面,以确保测得的数据具有一定的代表性。通过相关分析可知,脉冲袋式除尘器内部流场并没有均匀分布。具体来讲,由于除尘器的进风管断面面积与灰斗断面面积有较大的差别,所以,当气流从进风管进入灰斗时,就会发生剧烈的运动,继而发生气流紊乱的问题。但是,这样的流场分布会影响除尘器的分离性能,缩短滤袋的使用寿命。因此,为了解决这一问题,需要降低除尘器进口端面和灰斗断面的动一静压转化强度,使除尘器内部流场均匀分布。为了达到这一目的,需要在二者之间设置导流板等气流均布装置,以期在提高除尘器过滤性能的同时延长滤袋的使用寿命。

    3、结束语:

    总而言之,脉冲袋式除尘器具有清灰效果好和净化效率高的特点。使用这种除尘器,不仅能降低空气污染度,改善人们工作、生活的环境,还能节约能源,值得被广泛推广。但是,在分析除尘器内部流场分布时发现,要想保证除尘器的使用性能,还要增设气流均布装置保证其内部流场分布的均匀度。因此,本文简要研究了脉冲袋式除尘器内部流场分布问题,以期为该类除尘器日后的应用和推广提供指导。


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