在脈沖袋式除塵器運行的過(guò)程中,其除塵效率和濾袋壽命會(huì )受到設備內部流場(chǎng)分布的影響。因此,有必要系統地分析脈沖袋式除塵器的內部流場(chǎng),_設備的使用性能,完成其推廣和應用。
脈沖袋式除塵器內部流場(chǎng)改進(jìn)提高除塵效率
1、工作原理:
作為一種以壓縮空氣為清灰動(dòng)力的除塵器,它可以利用脈沖噴吹機構瞬間釋放壓縮空氣,并進(jìn)行數倍二次空氣的誘導,使其以較高的速度進(jìn)入除塵器的濾袋中。在濾袋急劇膨脹的情況下,可以利用沖擊振動(dòng)和方向氣流_濾袋中的灰塵。從結構上來(lái)看,脈沖袋式除塵器是由濾袋、塵氣室、氣包、電控器、脈沖閥、凈氣室、噴吹管和氣動(dòng)閥等多個(gè)部件組成的。
在除塵器運行的過(guò)程中,含塵氣體會(huì )由進(jìn)口進(jìn)入塵氣室,由濾袋進(jìn)入凈氣室。在這個(gè)過(guò)程中,粉塵會(huì )被留在濾袋外表面,凈氣則會(huì )通過(guò)出口排出。當達到_壓差數值后,電控器_會(huì )控制脈沖閥,使氣包中的高壓氣體通過(guò)噴吹管?chē)姵?。在高速氣流和誘導氣流都進(jìn)入濾袋的情況下,濾袋會(huì )迅速膨脹,同時(shí),還會(huì )伴隨高壓氣流透過(guò)濾袋纖維的_微縫隙向外噴出。這時(shí),濾袋會(huì )迅速收縮,使粉塵脫落。但是,在除塵的過(guò)程中,脈沖袋式除塵器的除塵工作主要發(fā)生在粉塵層,如果除塵器的內部流場(chǎng)分布不均勻,_將導致各濾袋上的粉塵層厚度不同。粉塵厚度不同,其產(chǎn)生的阻力也不同,繼而導致流場(chǎng)分布不均勻。
因此,如果除塵器的內部流場(chǎng)無(wú)法均勻分布,脈沖袋式除塵器的除塵效率_會(huì )越來(lái)越低。
2、內部流場(chǎng)分析:
2.1、內部流場(chǎng)分析模型:
為了分析脈沖袋式除塵器的內部流場(chǎng),可以使用CFD技術(shù)、GAMBIT軟件和FLUENT軟件模擬除塵器內部流場(chǎng)的數值。通過(guò)分析相關(guān)模擬參數,不僅能了解除塵器的流場(chǎng)分布特點(diǎn),還能研究出使流場(chǎng)均勻分布的方法。在建立模型時(shí),可以將除塵器設置為下進(jìn)風(fēng)運行模式,并且設置4排6列的濾袋。但是,其內部流場(chǎng)應為復雜三維、強旋、湍流流場(chǎng),所以,可以選用湍流模型分析其流場(chǎng)分布情況。具體來(lái)講,_是選用RNG模型,采用SIMPLE算法和標準壁面函數法。此外,還要假設除塵器內部流體為常溫、常壓狀態(tài)的空氣,不能被壓縮,同時(shí),還要假設流體經(jīng)常流動(dòng),并且其運動(dòng)參數與時(shí)間無(wú)關(guān),假設流體流動(dòng)過(guò)程中溫度是相等。在計算過(guò)程中,需要假設氣流方向是垂直于進(jìn)口端面的,而且排氣口出口邊界的來(lái)流已經(jīng)得到了充分的發(fā)展。此外,濾袋要符合多孔介質(zhì)跳躍邊界條件,其出口則要符合內部邊界條件。
2.2、內部流場(chǎng)的模擬分析結果:
2.2.1、流場(chǎng)特點(diǎn)分析:
由模擬計算結果可知,當高速氣流進(jìn)入灰斗后,除塵器內部會(huì )出現可以延續到灰斗后壁的明顯射流。同時(shí),在濾袋內外,空氣的速度梯度比較大,出現了局部渦流。此外,在排氣管與凈氣室的連接位置,還出現了高速氣流區域。分析這些流體存在的原因可以發(fā)現,除塵器內部流場(chǎng)分布不均,以至于它不能很好地完成顆粒分離工作,繼而加快了局部區域濾袋的磨損速
度,縮短了其使用壽命。當氣流遇到灰斗后壁后,其中一部分氣流會(huì )沿著(zhù)壁面向上運動(dòng),另一部分則會(huì )順著(zhù)斜面向下運動(dòng)。由于向上運動(dòng)的氣流流速過(guò)大,所以,給濾袋帶來(lái)了劇烈的沖擊,導致濾袋破損;而向下運動(dòng)的氣流則會(huì )形成一股回流,阻礙粉塵的收集和分離。這時(shí),之前被過(guò)濾下的顆粒物_很容易被回流帶回到箱體中,增加濾袋的過(guò)濾負荷。在這種情況下,前端和后端的濾袋都容易破損,進(jìn)而降低除塵器分離效率。此外,氣體回流現象的出現使得除塵器內部的氣流更加紊亂,繼而影響除塵器對粉塵的分離。
2.2.2、流場(chǎng)分布的均勻性分析:
在分析除塵器內部流場(chǎng)分布的均勻性時(shí),要采用美國RMS標準,并在除塵室與灰斗連接處設置測點(diǎn)斷面,以確保測得的數據具有_的代表性。通過(guò)相關(guān)分析可知,脈沖袋式除塵器內部流場(chǎng)并沒(méi)有均勻分布。具體來(lái)講,由于除塵器的進(jìn)風(fēng)管斷面面積與灰斗斷面面積有較大的差別,所以,當氣流從進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入灰斗時(shí),_會(huì )發(fā)生劇烈的運動(dòng),繼而發(fā)生氣流紊亂的問(wèn)題。但是,這樣的流場(chǎng)分布會(huì )影響除塵器的分離性能,縮短濾袋的使用壽命。因此,為了解決這一問(wèn)題,需要降低除塵器進(jìn)口端面和灰斗斷面的動(dòng)一靜壓轉化強度,使除塵器內部流場(chǎng)均勻分布。為了達到這一目的,需要在二者之間設置導流板等氣流均布裝置,以期在提高除塵器過(guò)濾性能的同時(shí)延長(cháng)濾袋的使用壽命。
3、結束語(yǔ):
總而言之,脈沖袋式除塵器具有清灰效果好和凈化效率高的特點(diǎn)。使用這種除塵器,不僅能降低空氣污染度,_人們工作、生活的環(huán)境,還能節約能源,值得被廣泛推廣。但是,在分析除塵器內部流場(chǎng)分布時(shí)發(fā)現,要想_除塵器的使用性能,還要增設氣流均布裝置_其內部流場(chǎng)分布的均勻度。因此,本文簡(jiǎn)要研究了
脈沖袋式除塵器內部流場(chǎng)分布問(wèn)題,以期為該類(lèi)除塵器日后的應用和推廣提供指導。