侧进风袋式除尘器的数值模拟与优化

发布时间：2020-10-10 18:54

　　 袋式除尘器产品技术在向大型化,智能化方向发展过程中,产品创新与行业竞争力的提升具有紧迫性。国际著名除尘器公司的产品技术一直都在持续不断地创新发展,其中最突出的一种改进就是进风方式,即由比较成熟的灰斗部位的下进风方式改为了袋箱壁板部位的侧进风方式;袋箱内分风屏就衍生出多种结构,其布局形式可分为T字型,I字型,L字型,C字型等,分风屏开孔的几何形状也有多种;国内相关研究并不多见。本文以课题组自主研发的创新设计分析平台为基础,重构出多种典型侧进风结构模型,通过数值模拟研究其结构对流场性能的影响,分析其规律,并在此基础上采用协同优化技术,完成了产品方案的综合协同优化。本文完成了以下工作:(1)完成了多种典型侧进风袋式除尘器模型的数值模拟。以流场的分风均匀性为研究目标,得到了分风屏布局和开孔方案中特征参数的影响及规律,确定了影响的关键参数为开孔大小,流道大小等。为侧进风袋式除尘器的设计及优化奠定基础。(2)利用近似模型优化方法,实现复杂工程问题中多参数的协同优化。基于Isight优化平台,首先通过优化拉丁超立方试验设计的方法获得样本点,以少量合理的数据替代巨大的计算数据,构造近似模型,解决袋式除尘器优化过程中遇到的计算量大,周期长等问题;并以数值模拟分析得出的主要参数作为优化变量,分风均匀性为优化目标构建优化模型;最后利用退火模拟算法(ASA)和序列二次规划法(NLPQL)组合算法实现优化。实例中优化后的分风均匀性改善了13.56%,优化效果明显。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X701.2
【部分图文】：

第 1 章 绪论第 1 章 绪论究背景及意义式除尘器因其具有高效的除尘效率，通常可达 99%以上，在水泥、行业具有广泛的应用[1]。国内于 90 年代初引进美国 Fuller 公司袋，经过数十年的探索和改进，产品已经较为成熟，尤其以灰斗进风式 6m 滤袋脉冲喷吹袋式除尘器最为典型。然而，随着设备逐渐向展，传统的下进风方式受限于诸多因素，例如，气流偏置引起局部袋底，影响滤袋的使用寿命[2]；气流方向与清灰落下的方向相反，扬程，增加运行阻力；随着滤袋的加长，下部滤袋上灰明显，中上，滤袋利用率很低（图 1 显示了某水泥设计院实验平台使用的 12情况）。因而很难将下进风方式应用于长袋。

它不仅影响到除尘效率，不合理的气因之一。因此，一方面为了跟进国际产品发展除尘器无法解决的问题。侧进风袋式除尘器都气流组织形式的研究现状按照进风方式通常可分为 3 种类型：上进风式式（中箱体进风）[6]。式袋式除尘器尘烟气是从上部箱体进入袋室，颗粒被滤袋捕沉降下去，过滤完的洁净气体由下部箱体排出到下的，这样一来颗粒易于掉落，减少了除尘胶较多时，对于粉尘颗粒效果更好。同其他进，不容易调节滤袋张力，不方便清灰，同时需已基本被市场所淘汰。

第 1 章 绪论这个过程中，含尘气流经滤袋过滤，滤袋捕捉部层，其余颗粒则继续在箱体内运动，依靠花板的流速度和过滤面积成正比，在经过滤袋的过滤后排出。下进风袋式除尘器的应用相对比较成熟，因为是目前主流的产品，被使用的十分广泛。射流产生漩涡，且滤袋的利用受到长度限制，当率大大降低，同时容易在袋室内出现二次扬尘问灰效率。
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本文编号：2835450