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布袋除塵器-布袋除塵器的過濾風速,過濾風速對布袋除塵器性能影響-泊頭市康越環保

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布袋除塵器的過濾風速,過濾風速對布袋除塵器性能影響

來源:泊頭市康越環保 發布時間:2017/2/2 14:38:30
摘要通過使用 FLUENT6.1計算流體動力學軟件對內濾式反吹風清灰方式的布袋除塵器內的流場、壓力進行數值模擬,并通過改變過濾風速對布袋除塵器內流場和壓力的影響進行計算繪圖,得出了一些有規律的結論,為布袋除塵器的設計和運行提供了參考依據。

   通過使用 FLUENT6  1計算流體動力學軟件對內濾式反吹風清灰方式的布袋除塵器內的流場壓力進行數值模擬,并通過改變過濾風速對布袋除塵器內流場和壓力的影響進行計算繪圖,得出了一些有規律的結論,為布袋除塵器的設計和運行提供了參考依據

 
 1言:

   隨著新的 GB 13223  2011火電廠大氣污染物排放標準的實施,比較舊標準新標準中規定的煙塵排放標準更加嚴格從目前的煙氣除塵技術看,可選擇的主要有電除塵器和布袋除塵器由于電除塵器受鍋爐工況和負荷變化的影響較大,同時粉塵比電阻變化以及粉塵的其他特性在很大程度上影響電除塵器除塵效率

  所以,隨著煙氣凈化要求的逐步提高,常規的電除塵器將面臨嚴峻的挑戰,將會有越來越多的燃煤電廠采用布袋除塵器來處理煙氣,其投資和運行費用也逐漸下降,在某些情況下甚至會低于靜電除塵器 在降低煙塵排放總量的形勢下,布袋除塵器將成為首要之選 布袋除塵器的效果和過濾風速關系密切,過濾風速對布袋除塵器性能影響的研究_顯得尤為重要

 

2、 除塵機理:

   一般濾料的布袋除塵器過濾過程實際分成兩個階段,首先是含塵氣體通過清潔濾料,此時起過濾作用的主要是纖維 當濾料上捕集的粉塵不斷增加時,一部分粉塵嵌入到濾料內部,一部分附著在表面形成粉塵層,在此階段中,含塵氣體的過濾主要是依靠粉塵層進行的,此時粉塵層起著比濾料更為重要的作用,并使捕集效率顯著提高 對于工業袋濾器,過濾過程主要是在_階段進行的

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   圖 1 為同一種濾料在不同狀態下的分級效率曲線。由圖 1 可見,清潔濾料的捕集效率_,積塵后_,清灰后有所降低。
 圖 1	濾料的不同狀態下的捕集效率
 圖 1 濾料的不同狀態下的捕集效率

積灰的濾料,2—振打后的濾料,3—清潔濾料

3、影響布袋除塵器性能的主要因素:
   布袋除塵器性能與濾袋上的粉塵層、濾料的特征、粉塵的特點、過濾風速等有密切關系。

3.1、粉塵層的影響:
   濾料凈化含塵氣體開始時,濾料上無粉塵層,捕集粉塵的能力較低; 當粉塵層形成后,對于粉塵有很好的捕集作用。
 
3.2、粉塵特性的影響:
   粉塵粒徑對布袋除塵器過濾效率有很大影響。對于 1μm 塵粒,其分級過濾效率可達 95% ; 對于大于 1μm 塵粒,可穩定地獲得 99% 以上的過濾效率。塵粒攜帶的荷電越多,其過濾效率越高,利用此特征,在布袋除塵器入口或入口前使用荷電,對于 1.6μm 以上塵粒的捕集效率可達 99. 99% 。
3. 3、濾料特性的影響:
  在織造濾布中,短纖維織物的表面絨毛多,容易形成穩定的一次粉塵,其過濾效率比長纖維織物高。
3. 4、過濾風速的影響:
  適當的過濾風速容易使粉塵在濾袋表面形成粉塵層,有利于粉塵的捕集。
 
 4、利用 FLUENT 進行袋內的數值模擬計算:
   用 GAMBIT 建立布袋計算模型,利用 FLUENT— 2D 求解器使用非耦合、隱式求解器進行求解,假定入口壓、出口壓力不變,計算不同過濾風速下的流場、壓力。壓力與速度分布圖中進口為 inlet,三個出口分別為 outlet1、outlet2、outlet3; 正下方是入口 inlet,
正上方是出口 outlet1,左側是 outlet2,右側是 outlet3。a. 入口壓力為 - 2487Pa,出口壓力為 -3987Pa,過濾風速 v = 1. 1m / min,布袋內部的壓力及速度分布圖見圖 2、圖 3。
 圖 2	壓力分布圖
 
 2壓力分布圖
 從此時壓力分布圖中可以清楚的看到,袋的兩側相同位置的壓力分布是相同的,出口的壓力_小,越向袋的中心位置壓力越大中心的壓力_,形成一個封閉的壓力場,壓力由袋的邊緣向袋的中心呈正態分布,逐漸增大。
 圖 3 速度分布圖( Vmin = 0. 008234471m / s, Vmax = 1. 120005m / s)
 
 3 速度分布圖( Vmin = 0 008234471m / sVmax = 1 120005m / s
    從此時速度分布圖中可以明顯的看出兩側相同位置的速度是相同的,入口的速度_,在 y 軸方向上速度逐漸減小在 outlet1 的速度_小,由此圖可知道粉塵顆粒在入口處速度大的地方沉積的_快,當入口處沉積層厚度增加時,速度會沿 y 軸方向逐漸增加,當入口處的灰被清理掉后,入口處的速度又重新變為_,所以灰層厚的地方速度_小。但不同的是處于中間的速度分布略多些,總體看速度分布均勻。
    b. 入口壓力為 - 2487Pa,出口壓力為 -3987Pa,過濾風速 v = 1. 0m / min,布袋內部的壓力及速度分布圖見圖 4、圖 5。
 圖 4	壓力分布圖
 圖 4 壓力分布圖
與圖 2 相比,從此時壓力分布圖中可以清楚的看到,袋的兩側相同位置的壓力分布是相同的,出口的壓力_小,越向袋的中心位置壓力越大中心的壓力_,形成一個封閉的壓力場,壓力由袋的邊緣向袋的中心呈正態分布,逐漸增大。但不同的是封閉的壓力場向 y 軸負向移動,壓力中心下移。
  圖 5 速度分布圖 ( Vmin = 0. 01386489m / s,Vmax = 1. 111524m / s)
圖 5 速度分布圖 ( Vmin = 0. 01386489m / s,Vmax = 1. 111524m / s)
   與圖 3 相比,此時速度分布不均勻。c. 入口壓力為 - 2487Pa,出口壓力為 -3987Pa,過濾風速 v = 0. 9m / min,布袋內部的壓力及速度分布圖見圖 6、圖 7。
 圖 6	壓力分布圖
 6壓力分布圖
 與圖 4 相比,此時的壓力分布很不均勻布袋中心和上出口處都出現了兩個壓力中心,使得袋內的壓力場很混亂。
 圖 7 速度分布圖 ( Vmin = 0. 02493188m / s,Vmax = 1. 21229m / s) 圖 8	壓力分布圖
 圖 7 速度分布圖 ( Vmin = 0. 02493188m / s,Vmax = 1. 21229m / s) 圖 8壓力分布圖
    與圖 5 相比,此時的流場分布很混亂,速度分布不是從入口逐漸減小,而且 outlet1 處還有的速度大于入口的速度,這種情況不利布袋對粉塵的收集,還易損壞布袋底部。
   d. 入口壓力為 - 2487Pa,出口壓力為 -3987Pa,過濾風速 v = 0. 8m / min,布袋內部的壓力及速度分布圖見圖 8、圖 9。與圖 6 相比,此時雖然只有一個壓力中心,但從袋的入口開始壓力分布_不均勻,而且壓力中心幾乎快移到了 outlet1 處。
 圖 9	速度分布圖( Vmin = 0. 02780255m / s,Vmax = 1. 578396m / s)
 9速度分布圖( Vmin = 0 02780255m / sVmax = 1 578396m / s
 與圖 7 相比速度分布雖然均勻,但不是入口處速度大,沿 y 軸正向逐漸減小,而是相反,在 outlet1的速度_,也很容易使布袋底部損壞。,

5、結束語:
   根據 FLUENT6. 1 計算流體動力學軟件對內濾式反吹風清灰方式的布袋除塵器內的流場、壓力進行數值模擬,并通過改變過濾風速,對布袋除塵器內流場和壓力的影響進行了計算繪圖,得出了以下結論: 當過濾速度降低,袋內的流場在布袋的底部處出現嚴重的湍流,壓力中心場由一個變成多個,這種情況導致粉塵層在布袋的底部處過厚,容易使袋的底部損壞,造成漏灰,影響除塵效率; 設計布袋時建議過濾風速在 1. 0 ~ 1. 1m / min。
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