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    发布时间:2018-01-12 发布者:佳锐环保

    袋式除尘器是治理大气污染的高效除尘设备,对减少气溶胶对大气的污染起重要作用,在化工、冶金、矿山、机械、水泥、粮食、制药、轻工等行业已得到广泛应用,它主要用来捕集细小、干燥的非纤维性粉尘,袋式除尘器的粉尘排放浓度可达到10mg/m³以下。降低气流流通阻力及延长滤袋的使用寿命,减少振动和噪音,是袋式除尘器需要解决的问题。袋式除尘器破损滤袋大部分集中在除尘器下游,这与箱体内部气流状况密切相关。合理调整气流分布可以降低运行阻力,延长滤袋的使用寿命,减少振动和噪音。许多学者对袋式除尘器气流分布进行了模拟研究,其中:在除尘器内部没有挂装滤袋况下,对布袋除尘器内部未布置导流板和加有导流板的内部流场分布进行测试,发现安装导流板的气流均布性与没有气流均布装置时相比有很大提高,但其忽略了内部滤袋的影响,试验测试结果不能完全反映袋式除尘器内部流场的实际分布。在此,本文作者对袋式除尘器内部流场的分布进行实验测试,将实验测试结果与模拟计算结果进行对比,确定必要的边界条件,建立CFD模拟研究模型,以利用数值模拟替代部分实验[5−6]对袋式除尘器内部气流组织分布进行模拟计算,分析流场特性,以节省人力和物力,优化设计袋式除尘器。试验测试和模拟的相对误差小于17.5%。误差主要由测试仪器的精度及以下几个方面引起:

    (1)试验模型的工艺影响。在建立试验台时,由于实际操作情况限制,不可能建立理论上的完美模型,如除尘器外壳的不平整性、滤袋安装位置的偏差等均会产生误差。

    (2)测试工况的影响。本试验是在忽略一系列因素下进行的,如:忽略了室内温度变化的影响,气体密度变化的影响,风机特性、设备漏风以及安全质量的影响等。这些因素将导致试验结果产生一定误差。

    (3)测试时的误差影响。在实际测试时,由于除尘器壁面上打有320个测孔,测孔的存在对除尘器的流场有一定的影响,进而影响速度测试值的准确性;测点位置与模拟计算点位置存在一定偏差。另外,在实际测试时,探针的稍微晃动会使速度测试值产生跳跃。

    (4)模型简化的影响。在建立模型时,只考虑袋室入口至袋式除尘器的花板处为止,不计出口净气箱等部件的影响。

    (5)边界条件设定的影响。在边界条件的设定中,对流场模拟影响最大的是滤袋的边界条件设定。本文将滤袋设定为多孔介质,并认为是各向同性材料。因此,模拟的流场与实际工况流场存在一定差距。

    综上所述,气流速度试验测试值和模拟值存在相对误差,但小于17.5%,因此,采用CFD进行袋式除尘器流场的模拟对实际工程应用有一定的参考价值。由流场测试结果与模拟结果可知:流场的不均匀性主要是入口风速过高和袋室结构不合理所致。由于入口的高速射流效应,使得气流分配不均匀现象严重,其部分间隙速度大于设计参考限值,而且滤袋底部气流速度过大,容易使滤袋提前破损。

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