袋式除尘器主要结构对分风性能影响的数值模拟研究

发布时间：2020-07-05 14:20

【摘要】：袋式除尘器以其除尘效率高、使用方便、经济、可靠等优点而成为应用面最广的主流除尘设备。随着工业规模的迅速扩大、技术的提升,袋式除尘器正向着大型化、自动化发展,其内部主要结构如花板布局、进出风道几何结构、气流均布装置方案等设计将提出新的要求,这对设备的工作性能如分风均匀性、运行能耗等产生的影响就成为我们应深入研究的课题;其中,国内外对产品风道的设计和优化相关文献并不多见,设计多依工程经验进行;袋室侧进风布局已经成为产品大型化中的发展趋势,包括其最关键的气流均布装置,国外产品已经开始应用而在国内尚不成熟,也缺乏相关的研究文献与资料。因此本文选取主要对整台设备分风性能产生决定性影响的进出风道和主要对袋室内部气流均布产生影响的单袋室的均风装置为研究对象,采用数值模拟方法,对这种结构的对分风性能的影响进行深入研究。为获取更多的系列的研究模型,笔者参加的课题组借助TRIZ求解,将可重构技术、数字样机技术、计算流体动力学(CFD)技术、半物理仿真实验技术、计算机软件集成技术等应用到了袋式除尘器产品创新设计中,研发了一套综合性的大型袋式除尘器数字样机平台,本文所采用的带有气流均布装置或风道的除尘器创新产品结构示例就是利用该平台所构建的。完成了以下主要工作:(1)应用CFD技术,从袋室内滤袋底面的速度场分布、各袋室间的分风量大小两个方面详细分析了滤袋渗透率,进风管道口长高比例、进出风管道口位置对袋式除尘器整台设备分风性能的影响。经过多因素分析得出进风风道各参数对袋室间气流量分配的影响度。(2)对依靠TRIZ求解得到的创新型产品内的气流均布装置进行了相关的研究分析,探索其对袋室分风性能的影响。(3)在TRIZ求解的基础上,主要承担了数字样机平台构建中采用Pro/E三维设计软件构建可重构、参数化的几何模型和基于FLUENT软件的GAMBIT模型等构建工作,为整个平台的顺利集成建设,打下了数据模型基础。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU834.64;X701.2
【图文】：

脉冲袋式除尘器

型化后使得各条滤袋工作量相差巨大（袋室内流场分布不均匀）、滤袋区域比例增大，运行阻力变大、进入各个袋室间的气流量大不相同等问是说大型袋式除尘器的分风不均匀。课题组受水泥院委托，经过多年的努力，将数字样机技术应用于袋式域[5-10]，研发出了一套基于 TRIZ 理论、CAX 等技术的数字化、集成化、模块化的大型袋式除尘器数字样机平台，实现产品的便捷快速设计成果得到了行业专家的一致认可，通过的省部级科技成果鉴定会上评际先进”及省部级科技进步二等奖等表彰。本文在数字样机平台的基础型袋式除尘器的分风性能进行了一定的研究。袋式除尘器的发展及研究现状袋式除尘器从 1881 德国发明的机械振动除尘器为止已经有 200 多年的了，到今天脉冲喷吹袋式除尘器已成为最主流的产品，如图 1.1 所示是喷吹袋式除尘器结构简图。

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16图 2.2 湍流模型分类图表 2.2 各种k 模型特点湍流模型类型优点缺点标准 k - 计算量一般，数据积累较多和精度也较好对于流向有曲率变化，对于有旋问题和较强压力梯度等复杂流动的模拟有所欠缺RNG k - 能模拟射流撞击、分离流、二次流、旋流等中等复杂流动受到涡旋粘性各向同性假设限制Realizable k - 和 RNG 模型优缺点差不多，并且可以模拟圆口射流的问题必须假设受到的涡旋粘性各项同性2.6.2 多孔介质理论所谓多孔介质，是指由固体骨架及孔隙空间组成的介质。孔隙空间主要由固体骨架支撑连接，并且部分或全部孔隙相同，多孔介质可由单相或多相流体

【参考文献】