脉冲喷吹袋式除尘器的关键技术研究

发布时间：2020-07-28 17:20

【摘要】：随着中国经济的快速发展,空气质量问题也变得日趋严重,尤其是煤炭燃烧造成的雾霾天气对人们日常生活和身体健康的影响,使得空气净化设备和除霾设备越来越受关注,袋式除尘器除尘的高效性使其应用广泛。因此,本文主要对脉冲喷吹袋式除尘器的关键技术进行研究,主要研究内容主要包括脉冲喷吹袋式除尘器内部流场的数值模拟计算、槽型挡板结构设计与优化,脉冲喷吹装置清灰过程的数值模拟研究和脉冲喷吹清灰效果评价研究。气流分布是影响除尘设备整体性能和设备安全的关键因素之一,通过流体计算软件FLUENT对脉冲喷吹袋式除尘器内部的流场进行数字仿真计算,采用标准k-ε双方程模型和SIMPLE算法,根据计算结果得到除尘器内部流场的分布规律,可以更加了解除尘器内部的气流规律,便于下一步的结构改进和优化。进气导流板是袋式除尘器的重要分流和导流部件,通过Workbench和FLUENT软件对脉冲喷吹袋式除尘器导流板的结构、应力强度和入口处的流场分布进行计算分析,针对现有导流板存在的结构缺陷所导致入口气流分配问题,提出一种新的结构改进方案,通过多学科优化软件Isight对多个设计变量进行多目标集成优化,得到了导流板弯折角度、过渡圆弧半径和弯折部分长度与导流板所受压力和过滤风速之间的关系。采用全面响应模型和邻域培植遗传算法得到导流板最优设计方案。优化后的导流板所受压力和除尘器入口处最大流速大大减小,提高了除尘器的工作效率。脉冲喷吹过程关系到除尘器长期高效经济地运行,其设计的合理性与除尘器的寿命为正相关,脉冲喷吹清灰过程的数值模拟计算以单条滤袋为研究对象,通过FLUENT对袋式除尘器的脉冲喷吹清灰过程进行数值模拟计算,得到各个时刻滤袋内部的流速与压力分布规律,并设计进行实验,采集实验数据,两者的对比结果比较吻合,验证了计算结果的正确性。利用多学科优化软件Isight搭建DOE模型,通过试验设计研究得到了各输入参数对目标变量的相关性系数,对清灰力学机理的研究得到了滤袋最大反向加速度与滤袋长度和喷吹时间的函数关系,表明滤袋侧壁峰值压力与最大反向加速度的比值φ可以更好评价清灰效果,在滤袋获得较大反向加速度的同时受到较小的侧壁压力,保证良好清灰效果的同时提高了滤袋的使用寿命。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH122

【参考文献】

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本文编号：2773200