【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分析 ...................................................................................................... 29 本章小結(jié) .................................................................................................................................... 30 第 4 章 氣固分離數(shù)值模擬 ......................................................................................................... 31 離散相模型的設(shè)置 ................................................................................................................. 31 定義射流源 ............................................................................................................................... 31 顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡分析 ................................................................................................................. 31 流量分配均勻性分析 ............................................................................................................. 33 流量分配系數(shù) ............................................................................................................... 33 過(guò)濾速度對(duì)流量分配系數(shù)影響分析 ...................................................................... 33 入口速度 對(duì)流量分配系數(shù)影響分析 ...................................................................... 35 進(jìn)口高度對(duì)流量分配系數(shù)影響分析 ...................................................................... 37 高寬比對(duì)流量分配系數(shù)影響分析 ........................................................................... 39 本章小結(jié) .................................................................................................................................... 41 第 5 章 操作參數(shù)與結(jié)構(gòu)變化對(duì)性能的影響 .................................................................... 43 改變操作參數(shù)對(duì)壓力場(chǎng)影響分析 ...................................................................................... 43 改 變過(guò)濾速度 g? 對(duì)壓力場(chǎng)影響分析 ..................................................................... 43 改變進(jìn)口速度 j? 對(duì)壓力場(chǎng)影響分析 ...................................................................... 47 結(jié)構(gòu)改變對(duì)壓力場(chǎng)流場(chǎng)影響分析 ...................................................................................... 50 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 目錄 VII 改變進(jìn)口高度對(duì)壓力場(chǎng)流場(chǎng)影響分析 .................................................................. 50 改變高寬比對(duì)壓力場(chǎng)流場(chǎng)影響分析 ....................................................................... 54 本章小結(jié) .................................................................................................................................... 57 第 6 章 結(jié)論和展望 ......................................................................................................................... 59 結(jié)論 ............................................................................................................................................. 59 展望 ............................................................................................................................................. 60 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................................ 61 致 謝 ........................................................................................................................................................ 64 攻讀學(xué)位期間的研究成果 ........................................................................................................... 65 東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 0 緒論 1 第 1 章 緒論 課題的來(lái)源及背景情況 除塵器 是把粉塵從煙氣中分離出來(lái)的設(shè)備 ，粉塵是 人體健康的大敵，從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看，除塵器在現(xiàn)代工業(yè)中的地位極其重要。除塵器 是根據(jù)作用于塵粒上的各種作用力的不同而進(jìn)行分類(lèi)的，主要有：重力除塵器、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、過(guò)濾式除塵器和電除塵器等類(lèi)型 [1]。 袋式除塵器 即過(guò)濾式除塵器， 是一種干式濾塵裝置 ，早在 19 世紀(jì) 80 年代就開(kāi)始應(yīng)用 [2]，適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵 [3]。 濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成 [4,5]，利用 纖維織物的過(guò)濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器 時(shí) ，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來(lái)，落入灰斗，含有 較細(xì)小粉塵的氣體在通過(guò)濾料時(shí)，粉塵被阻留，使氣體得到凈化 [6]。袋式除塵器品種多、系列全。我國(guó)目前廣泛應(yīng)用的有無(wú)觸點(diǎn)電動(dòng)脈沖控制、氣動(dòng)脈沖控制和機(jī)械脈沖控制的袋式除塵器。 機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾器 是由 布袋除塵器和 旋風(fēng)除塵器 科學(xué)有機(jī)的 結(jié)合，使原為二級(jí)除塵的兩個(gè)龐大體系簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)成一體的單臺(tái)設(shè)備，其布袋成圓 形布置于圓形殼體內(nèi)，含塵氣流入口按旋風(fēng)除塵器的流型設(shè)計(jì)， 環(huán)形方式 進(jìn)入筒體 ，在離心力的作用下，能有效地分離出 大部分固體顆粒 ，由除塵器的排料口直接排出， 一部分固體顆粒 隨氣流在除塵器內(nèi)上升，呈浮游狀態(tài)而布滿整個(gè)圓柱 形的 過(guò)濾 室，在空氣壓差的作用下，空氣進(jìn)入濾袋，粉塵被阻留在濾袋外 表 面，在 反吹風(fēng)的 作用下 顆粒 被吹離濾袋表面并在重力的作用下向下 沉降 ，也由下部排 料 口排出，凈化后的空氣由上部 凈氣室的排風(fēng)口 排出 [7]。 機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾 器 采用 圓 形體結(jié)構(gòu) ， 受力均勻，抗爆性好，結(jié)構(gòu)緊湊 [8]； 采用高壓風(fēng)機(jī)反吹清灰，不受氣源條件限制 ； 利用阻力自動(dòng)控制反吹清灰 ， 節(jié)約能源 ， 延長(zhǎng)布袋使用 壽命 ； 嚴(yán)寒地區(qū)室內(nèi)安裝 ， 其它地區(qū)都能在室外安裝，可廣泛用于機(jī)械、鑄造、礦山、冶煉、建材、糧食化工等許多部門(mén)。 由于布袋除塵器在除塵設(shè)備中不可替代的地位 ， 越來(lái)越多的廠家 把目光投到布袋除塵器的生產(chǎn)及研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域 [9]。近幾年對(duì)脈沖袋式除塵器的研究比較廣泛，但是，機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾 器也有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：過(guò)濾面積大、除塵效率高、占地面積小 。 課題研究目的 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾 器在工業(yè)應(yīng)用中越來(lái)越重要。機(jī)械回轉(zhuǎn)反東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 0 緒論 2 吹 袋濾 器的突出優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)、能有效捕集對(duì)人體危害最大的 5 微米以下的超細(xì)的微細(xì)顆粒，并且不受氣源的限制，可以防止除塵器內(nèi)部結(jié)露現(xiàn)象，減少布袋堵塞 [10]。 袋式除塵器發(fā)展的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，其一就是有適應(yīng)不同工況的優(yōu)質(zhì)濾料；其二，要求 強(qiáng)勁可靠地清灰機(jī)構(gòu)，控制設(shè)備的阻力。要保持袋式除塵器的發(fā)展，就必須先解決這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù) [11]。 本課題主要是對(duì)機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾 器的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)果，作為機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾 器優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)、提高除塵效率和節(jié)約能源的重要依據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效低阻。本課題從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，綜合以往數(shù)值模擬的方法和優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用 Fluent 分析軟件，應(yīng)用多孔介質(zhì)模型為機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹袋濾器建立有限元數(shù)值計(jì)算分析模型，對(duì)機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾 器的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，觀察含塵氣體通過(guò)濾袋時(shí) 被過(guò)濾掉灰塵的前后過(guò)程 ，進(jìn)而分析影響機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹 袋濾 器除塵效率的各種因素，得出最優(yōu) 數(shù)據(jù)，減少壓力損失，提高除塵效率，消耗更少的能量，在建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)，提高生活質(zhì)量的今天有重大的意義。 機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹袋濾器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 回轉(zhuǎn)反吹袋濾器是日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家于六十年代開(kāi)發(fā)的一種新穎袋濾器。 1962年日本栗本鐵工廠首先研制成功回轉(zhuǎn)反吹脈動(dòng)清灰扁袋除塵器，并完成系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同期，美國(guó) CarterDay公司推出 RJ、 RF兩個(gè)系列回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器產(chǎn)品；美國(guó) Pneumatil公司推出 PN系列回轉(zhuǎn)反吹圓袋除塵器產(chǎn)品 [12]。 美國(guó)富爾公司的分室反吹袋式除塵器 [13]，由平頂山電除塵器廠生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)上分成為標(biāo)準(zhǔn)型和用戶型，處理風(fēng)量在 hm202200 3 時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)型， M6000型（每單元過(guò)濾面積10000 2ft ）及 M7500型（每單元過(guò)濾面積 7500 2ft ），濾袋長(zhǎng)為 8～ 9m。濾料為 720濾料或玻纖濾料 [14,15]。 美國(guó)久益公司的反吹清灰袋式除塵器，由哈爾濱環(huán)保設(shè)備研究所引進(jìn)后開(kāi)發(fā)了 HJL型分室反吹袋式除塵器，每室 204條 濾袋，濾袋長(zhǎng)約 10m，過(guò)濾風(fēng)速 minm ，總過(guò)濾面積可達(dá) 16000 2m ，采用玻纖濾料，美國(guó)已大量用于電站鍋爐除塵器中，這種除塵器采用薄板式提升閥代替國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的箱式切換閥，其漏風(fēng)率只有 %，并采用設(shè)備內(nèi)部潔凈氣體反吹，使反吹系統(tǒng)始終處于潔