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滤袋数目对翼形上进风袋式除尘器内流场影响的数值模拟研究
作者:管理员    发布于:2016-05-09 13:51:48    文字:【】【】【

  随着国家对于超细颗粒物的控制越来越严格,作为一种对超细颗粒物具有高效去除效率的除尘设音袋式除尘器将会有更加广阔的应用前景。袋室中的滤袋数目和排列方式直接影响除尘效率、设备阻力以及能耗。长久以来,袋室中滤袋数目及排列方式的设计主要依靠经验数据缺乏统一的标准,具有很大的主观性,因此往往达不到理想的除尘效果。对于已经确定滤袋排列方式的袋室,进行有关滤袋数目对于袋式除尘器内流场影响的研究可以为改善袋式除尘器性能以及运行水平提供依据。本,由进气室袋室灰斗脉冲喷吹系统,排气室组成,其中袋室大小为滤袋数为92个由2排22x0150滤袋及2排24x0130滤袋组成滤袋的具体排列方式、滤袋编号情况见。含尘气体从进气室进入,经袋室中的滤袋过滤,通过拦截、惯性碰撞、扩散效应、静电力、重力和热泳力等的作用使得粉尘从气流中分离出来捕集于滤袋上,清洁气体继续向上运动,经排气室出口流出,沉积于滤袋上的灰尘在脉冲喷吹作用下脱落,落入灰斗。

  动量方程:0丁“量;包含了其他的模型相关源项。

  湍动能k方程:湍流Prandtl数,k和为用户定义的值。

  模拟中,滤袋多采用多孔跳跃模型,其基于达西渗透定律,同时增加了一个额外的惯性损失项来处理流体流动在多孔介质内的压降表达式为:网格是cfd模型的几何表达形式,也是模拟与分析的载体对cfd计算具有重要影响。本文采用混合网格技术对几何模型进行网格划分进气室、袋室、排气室都采用结构网格袋室与灰斗的连接区域以及灰斗,由于结构复杂,采用非结构网格,网格总数约为170万。

  袋式除尘器内部是复杂的三维湍流流场,为方便计算,假定流体是等温不可压缩,作定常流动模速度分量(m/s);C2为惯性损失系数;4m为滤料的厚度(m)。

  1.3数值计算方法选择利用Fluent软件模拟袋式除尘器内流场的分布采用标准k双方程湍流模型、稳态3D分离隐式求解器,压力-速度耦合采用SIMPLE算法,对流项选取更高精度的二阶迎风离散格式,近壁区处理采用标准壁面函数。压力、速度梯度插值方式,Wang等和YeeShinKhor认为,Green~gaussnodebased梯度插值方式对混合网格有更强的适应性和更高的准确性。

  在相同条件下对袋式除尘器进行数值模拟不同过滤速度下的压降模拟值与。由图可知,直径150mm的滤袋流量分配系数都大于1.0,绝大部分直径130mm的滤袋流量分配系数都小于1. 0前者的流量分配系数总是大于后者,这是因为袋室中滤袋直径差异直径150mm的滤袋的有效过滤面积大于直径130mm的滤袋的有效过滤面积从而前者处理的气体流量大于平均处理流量导致其Kq大于1. 0后者处理的气体流量大部分小于平均处理流量,导致其小于1.0.对比不同滤袋数目下的流量分配系数我们可以发现初始状态以及88个滤袋下,同一横排滤袋的波动较大随着滤袋数的减少/Cq,波动减小,各滤袋气流分布趋向均匀。在滤袋数目为76和72时直径150mm的1、横排及直径130mm的3、4横排的分布基本重合。Kq变化缓慢,波动较小,各滤袋气流分布相对更加均匀。

  为不同滤袋数下的,其总体趋势是随着滤袋数的减少而降低,在滤袋数为76时达到小滤袋数72时有微小增加。这表明随着Kq波动减小各滤袋气流分布趋向均匀,当滤袋数减少到76及以下时,滤袋与进气室已有较大的缓冲空间,AKq值大大减小,变化缓慢,此时气流在整个袋式除尘器中的分布为均匀。

  2.2气流迹线及滤袋表面速度分布显示的是92个滤袋下的气流迹线及滤袋表面速度云图。从迹线图可以看出,气流从进气室进入箱体后大部分直接冲击在靠近入口的滤袋上,袋导致其迎风面速度较大而在其他一些滤袋单元对滤袋冲刷严重。对应的滤袋表面速度分布图也表明了这一点,气体呈射流状直接冲击靠近入口的滤很少或者没有气流通过,整个滤袋表面速度分布很不均匀。靠近入口的滤袋容易疲劳破损,而远离入口的滤袋没有得到充分利用,各个滤袋的气流负载不均衡。

  为76个滤袋下的气流迹线及滤袋表面速度云图由图可见随着滤袋与箱体壁面之间的空间显著增大气流从进气室进入箱体后得以有一个较大的缓冲空间射流现象得到改善气流对靠近入口的滤袋冲刷减弱,滤袋表面速度分布更加均匀,滤袋表面的低速区域范围明显减小。对比,6个滤袋下袋室中的气流分布更加均匀对靠近入口的滤袋冲刷减少各滤袋负载较均衡可以有效延长滤袋寿命进而可以一定程度上降低袋式除尘器的运行3压力损失分析袋式除尘器(清洁滤袋〉压力损失如所示,从图中可以看出过滤速度为0.8m/min时不同滤袋数目下的袋式除尘器的压力损失都小于800Pa,当过滤速度增大到1.2m/mm时,其大值超过1400Pa.袋式除尘器压力损失随过滤速度的增加而显著上升,这与杜柳柳的实验结论相符。

  同一过滤速度下,滤袋数目为92时,压力损失大随着滤袋数目的减少,气流分布更加均匀、同时滤袋对气流的扰动减小,导致袋式除尘器的整体阻力系数相应减小,压力损失随之下降,压力损失与滤袋数目之间呈线性相关关系。72个滤袋下的压力损失小,6个滤袋次之,减少滤袋数目,能够有效减小压力损失,降低运行能耗。

  4结论(1)利用CFD软件包对翼型上进风外滤式袋式除尘器的滤袋数目进行数值模拟和优化,分析了不同滤袋数目下的速度场,压力场模拟结果与实验结果吻合较好模拟结果可信。

  (2>对于采用混合网格的袋式除尘器模型相比于Green~gausscell~based梯度插值方式,Green-gaussnode->ased能够降低数值模拟的误差值,提高模拟的准确性。

  (3)综合分析了流量分配系数、大流量不均幅值、气流迹线、滤袋表面速度分布与压降等指标,结果显示,6个滤袋数为佳滤袋数,72个次之。研究表明对于翼形上进风外滤式袋式除尘器滤袋迎风面与箱体及进气室之间应保持一定缓冲距离,以减小气流对滤袋的冲击。

脚注信息
https://www.dizunkeji.com https://www.ahmaicai.com https://www.m0738.com https://www.sdlyar.com https://www.aerobatic1.com https://www.ksduoyue.com https://www.carikahn.com https://www.cksneaker.com https://www.legalseos.com https://www.cbfmc.com https://www.dialetnica.com https://www.bitingsoft.com https://www.hnjdzjx.com https://www.klasikoak.com https://www.local776.com https://www.nerospub.com https://www.shzunyuan.com https://www.dgsugo.com https://www.ail56.com https://www.lahlmf.com
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