随着我国工业的不断发展,袋式除尘器在电力、钢铁、水泥等行业的烟气除尘的应用也越来越广泛。袋式除尘器流体分布情况作为影响烟气净化效率、滤袋寿命和运行阻力的一个重要因素越来越被重视。学者关于袋式除尘器内气固两相分布均匀性的研究主要从以下几个方面着手。
1、滤袋排列方式与滤袋形状
布袋除尘器中气固两相流场比较复杂,其中影响 大的因素是布袋的排列方式。目前普遍采用“井,,型排列方式,也称为顺排,这种方式有利于气流均匀流动,减少绕流,减小流动阻力,也有利于布袋上粉尘层的均匀形成。此外,也有些厂家使用三角形(插排)的排列方式,这种排列方式的优点是减小了布袋除尘器的结构尺寸,节约占地面积,但是由于三角行排列方式布袋布置较密,检修不方便,且流动阻力有所增加,气流在水平方向容易形成绕流,不利于粉尘层的均匀形成。
滤袋的形状对除尘器内部气流分布影响也很大。袋式除尘器的滤袋通常为圆形即圆柱形,有些工程中使用扁圆形、四棱型等形式的滤袋。
分析比较了机械振打扁袋除尘器和脉冲反吹圆袋除尘器的优缺点,得出振打扁袋除尘器比反吹圆袋除尘器的除尘0.05%,且清灰能耗有所降低。但是由于扁袋除尘器对烟气中粉尘含量比较高的工况不太适用,所以在工业应用中不如圆形滤袋普遍。
2、进风方式
侧进风口的个数不同对袋式除尘器内气流两相流动的影响,用以除尘器内部气流不均匀,滤袋寿命较短的问题。通过分析,在除尘器侧面设置三个相同的进风口时,相比在侧面设置一个进风口的传统袋式除尘器,前者流场分布,压力分布 加均匀一致,且前者具有 高的烟气净化效率,压力损失也 小。
胡峰等对袋式除尘器下进风、侧进风、复合进风等不同进风方式进行了数值模拟研究,其研究结果表明对于高风速入口的下进风模型,由于入口的高速射流效应,使得除尘器下箱体内以及上箱体下部气流紊乱,气流分布很不均匀;对于低风速入口的下进风模型,由于入口气流速度的降低,气流在进入除尘器下箱体体后已经没有射流存在,除尘器中气流分布较为均匀。在侧进风模型中,气流从进气口进入上箱体,受到滤袋的阻挡后,会有一部分气流沿着进气口下部的面壁下降,由于下降的空间太小,形成了高速气流,对 列滤袋形成高速冲刷,不利于滤袋表面粉尘层的形成。
3、过滤风速
脉冲袋式除尘器作为实验对象,分析了不同过滤风速,不同烟气中颗粒密度和烟气中粉尘浓度对除尘器内气固两相分布均匀性的影响。得出在上述各因素种过滤风速对气固两相分布均匀性影响 为明显。
烟气含尘浓度较高时过滤风速大小对过滤效率及流场的影响,分别模拟了过滤风速从0.63-0.98m/min的流场特性,结果表明烟气含尘浓度较高不应采用较高的过滤风速,过滤风速过高不利于粉尘的脱除。
4、滤袋渗透率
不同滤袋渗透率的滤袋对袋式除尘器除尘效率的影响。研究结果表明,不同滤袋渗透率对流场的影响比较明显,且滤袋渗透率越小过滤压降越大,对应的除尘效率越高。
对下进风袋式除尘器内部气固两相流动进行了数值模拟,发现袋式除尘器内出现了涡流,流场分布不均匀现象,通过改变除尘器不同处理风量和过滤介质表观渗透率来优化除尘器内部流场,对各滤袋组过滤速度和和滤袋表面颗粒沉积量进行分析,提出除尘器内流场的方案。
对袋式除尘器清灰机制进行了研究和模拟分析,总结了常见清灰形式对袋式除尘器流场的影响。而清灰机制的不同使得袋式除尘器滤袋表面粉尘层厚度不同,实质上是形成了滤袋的渗透率不同,也进一步说明了渗透率的改变对除尘器内流场影响比较明显。
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