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长布袋除尘器的现状研究

文章出处:钰泰环保作者:admin发表时间:2015-07-07 15:12
  国外对脉冲喷吹清灰系统的研究相对较早。Keith Morris指出了脉冲布袋除尘器面临着许多设计和操作方面的问题,因为清灰过程的理论还不完善,所以设计一般都是基于一定的操作经验来选取合适的除尘器类型、过滤风速、清灰频率、脉冲压力等参数。Chuen-Jinn Tsai指出脉冲布袋除尘器的成功动作不仅取决于合适的过滤风速,也取决于清灰系统的合理设计。J.Sievert研究表明,在除尘滤袋清灰时,不是滤料加速度产生的力起主要作用,而是反吹气流起主要作用,而且提出粉饼的掉落与除尘滤袋内部的压力峰值有关,为了完成全部的清灰过程,沿袋长度方向上每个地方都要有充足的压力。郝文阁和Mao N等人研究表明在向袋内注入清灰气流时,形成的反向气流风速分布直接影响整个除尘滤袋的气流均匀程度。F.Loffer曾测得,在大多数情况下,将尘粒从除尘滤袋上吹落的气流速度至少要达到10-20m/s。而Ellenbeeker和Leith在实验室测得脉冲喷吹时的气流速度仅为0.3-0.5m/s,认为,脉冲喷吹气流对粉尘剥落所起的作用很小。以上研究提出了影响脉冲喷吹的各种条件,而整个脉冲喷吹的动态过程并没有涉及。尤其是影响脉冲喷吹清灰的反向气流速度对清灰的作用存在很多分岐。
  为了解决清灰存在的问题,目前国内外对清灰的操作参数和运行参数研究较多。Xavier Simon沿着袋长设置了测点,研究喷嘴的几何尺寸、喷嘴与除尘滤袋口的距离、气包压力对除尘滤袋内部气流压力、滤料加速度及清灰气流速度的影响。John L.Koehler基于Darcy's law(达西定律),分别用三种粉尘、三种滤料,在三个过滤风速的条件下,研究了脉冲布袋除尘器清灰过程的压降问题。Klaus Bihlet在2002年提出了除尘滤袋上部的清灰效果较差及相应的解决方案。Zhongli Ji实验建立了一套脉冲发生系统,测量了喷吹孔的瞬时速度和流量,讨论了储气罐的压力以及脉冲宽度的影响 ,结果表明,随着气包压力的增加,喷吹流量增加;脉宽的增加对流量的影响很小,Hemerka.J和Doubek.P.对喷管压缩空气的分布情况建立了简单的数学模型,在计算值和模拟值之间达到了很好的一致性。杨复沫通过实验手段初步验证了可以用除尘滤袋在脉冲喷吹时获得的最大反向加速度来评价清灰能力,并得到了工程技术界的认可。田玮采用正交实验的方法,分析了喷吹压力、喷吹时间、喷嘴位置、喷吹距离这几个因素对压力峰值及峰值到达时间的影响程度。蒋存刚提出清灰效果与脉冲喷吹压力、喷吹时间、气包体积和喷嘴与除尘滤袋及进口断面间距有关。WHumphries和JJMadden通过推导得出,当选定滤料且过滤处于平衡状态以后,影响清灰力的主要因素为正压峰和正压峰值到达时间,滤料所受的压力越大,受力时间越短则粉尘分离力就越大。以上研究对清灰的操作参数和运行参数研究较多,而对脉冲清灰的动态过程研究甚少,没有揭示整个清灰的动态机理。
  林莉君、陈海焱等人均对无喷嘴无文氏管、有喷嘴无文氏管、无喷嘴有埋入式文氏管、有喷嘴有埋入式文氏管、无喷嘴有外置文氏管和有喷嘴有外置文氏管六种组合方式利用除尘滤袋侧壁正压力峰值及其到达时间这两个指标来研究脉冲喷吹布袋除尘器的脉冲喷吹清灰效果。利用自制脉冲喷吹实验台,采用压力传感器与数据采集仪器进行对清灰系统的动态工作过程的实验研究,并与数值模拟结果进行对比分析,确定该实验条件下最佳脉冲喷吹清灰参数。杨迪、陈海焱等人通过设计五个参数(喷吹压力、脉冲宽度、喷吹孔径、喷吹管径、喷吹距离)的正交实验,得出除尘滤袋侧壁正压力峰值影响依次为:测点与除尘布袋口距离、喷吹压力、喷吹距离、喷吹管径×喷吹孔径、喷吹管径、喷吹孔径;除尘布袋侧壁正压力峰值到达时间影响程度依次为:测点距离,喷吹压力,距离,管径×孔径;时间,管径×距离,孔径×距离;实验的最优模型为:喷吹压力0.6MPa、脉宽0.08s、喷吹管径φ20mm、喷吹孔径φ7mm、喷吹距离150mm。使用FLUENT软件对布袋除尘器内部流场进行了数值模拟,结果表明:净气腔体积与集尘腔体积比在24%上下为宜;对于φ153mm布袋除尘器,除尘布袋中心的间距取180-230mm为宜;对于φ350mm布袋除尘器,除尘滤袋中心的间距取450-500mm为宜;下部灰斗使用长方体,采用顶部下流的中进气方式,除尘滤袋整体流场分布均匀,气流稳定,这一结论与工程实际应用相一致。因此,研究喷嘴的结构及喷吹的整个过程促进了脉冲喷吹清灰的应用。
  陈海焱等人采用扫描电镜对除尘滤袋的微观结构进行了分析,但未建立除尘滤袋与脉冲清灰的压力变化规律。除尘滤袋的结构根滤料的透气度有直接的关系,孙晓茗等人通过实验说明单纯增大除尘滤袋的透气度会减小清灰强度和降低清灰效果,这跟我们传统认为增加透气度增加清灰强度和清灰效果相矛盾。因此,研究滤料的结构本身、透气率和反向气流这间的关系对清灰有脂导作用。
此文关键字:布袋除尘器|脉冲除尘器|

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