改善脈沖袋式除塵器內(nèi)部流場提高除塵效率
作為一種以壓縮空氣作為除塵動力的吸塵器,它可以利用脈沖噴吹機(jī)制瞬間釋放壓縮空氣,并誘導(dǎo)出幾次二次空氣,使其高速進(jìn)入吸塵器的濾袋。在濾袋快速膨脹的情況下,可以使用沖擊振動和定向氣流。從結(jié)構(gòu)上看,脈沖袋式除塵器由濾袋、集塵室、氣囊、電控器、脈沖閥、凈氣室、噴淋管、氣動閥組成。
在吸塵器的操作過程中,含塵氣體將從入口進(jìn)入集塵室,并從過濾袋進(jìn)入潔凈空氣室。在這個過程中,濾袋的外表面會留下灰塵,清潔氣體會通過出口排出。當(dāng)達(dá)到壓差值時,電控器_將控制脈沖閥,使氣囊中的高壓氣體通過噴管噴出。當(dāng)高速氣流和誘導(dǎo)氣流都進(jìn)入濾袋時,濾袋會迅速膨脹,同時高壓氣流會通過濾袋纖維的微小間隙向外噴出。這時濾袋會迅速收縮,灰塵會脫落。但在除塵過程中,脈沖袋式除塵器的除塵工作主要發(fā)生在粉塵層。如果過濾器內(nèi)部流場分布不均勻,_ _會導(dǎo)致每個濾袋上的粉塵層厚度不同。不同的粉塵厚度阻力不同,導(dǎo)致流場分布不均勻。
因此,如果除塵器內(nèi)部流場不能均勻分布,脈沖袋式除塵器的除塵效率就會越來越低。
內(nèi)部流場分析模型;
為了分析脈沖袋式除塵器內(nèi)部流場,可以利用計算流體力學(xué)技術(shù)、GAMBIT軟件和FLUENT軟件對除塵器內(nèi)部流場進(jìn)行模擬。通過對相關(guān)模擬參數(shù)的分析,不僅可以了解除塵器流場分布的特點(diǎn),還可以研究使流場均勻分布的方法。在建立模型時,可以將除塵器設(shè)置為下行運(yùn)行模式,并可以設(shè)置四排六列濾袋。但其內(nèi)部流場應(yīng)該是復(fù)雜的三維強(qiáng)旋流湍流場,因此可以用湍流模型來分析其流場分布。具體來說,_就是RNG模型,SIMPLE算法,標(biāo)準(zhǔn)的壁函數(shù)法。另外,還假設(shè)吸塵器內(nèi)部的流體是常溫常壓的空氣,不能壓縮。同時也假設(shè)流體流動頻繁,其運(yùn)動參數(shù)與時間無關(guān),流體流動時的溫度相等。在計算過程中,需要假設(shè)氣流方向垂直于進(jìn)口端面,排氣口出口邊界的來流已經(jīng)充分發(fā)展。此外,濾袋應(yīng)滿足多孔介質(zhì)的跳躍邊界條件,其出口應(yīng)滿足內(nèi)部邊界條件。
流場特性分析;
從模擬結(jié)果可以看出,當(dāng)高速氣流進(jìn)入灰斗時,除塵器內(nèi)會出現(xiàn)明顯的射流,可以延續(xù)到灰斗后壁。同時,在濾袋內(nèi)外,空氣速度梯度相對較大,出現(xiàn)局部渦流。此外,排氣管與潔凈空氣室的連接處有一個高速氣流區(qū)。通過分析這些流體存在的原因,可以發(fā)現(xiàn)除塵器內(nèi)部流場分布不均勻,從而不能很好地完成顆粒分離工作,進(jìn)而加快局部地區(qū)濾袋的磨損速度
度,縮短其使用壽命。當(dāng)氣流遇到灰斗后壁時,一部分氣流會沿著壁面向上運(yùn)動,另一部分會沿著斜面向下運(yùn)動。由于向上移動的氣流速度過大,給濾袋帶來嚴(yán)重沖擊,導(dǎo)致濾袋損壞;向下移動的氣流會形成回流,阻礙灰塵的收集和分離。此時,之前過濾的顆粒物很容易通過回流回到箱體內(nèi),增加了濾袋的過濾負(fù)荷。在這種情況下,前端和后端的濾袋容易損壞,從而降低吸塵器的分離效率。此外,氣體回流現(xiàn)象使
在分析除塵器內(nèi)流場分布的均勻性時,應(yīng)采用均方根標(biāo)準(zhǔn),測量點(diǎn)的截面應(yīng)設(shè)置在除塵器與灰斗的連接處,以保證測量數(shù)據(jù)代表_。通過相關(guān)分析,可以看出脈沖袋式除塵器內(nèi)部流場分布不均勻。具體來說,由于吸塵器進(jìn)氣管的截面積與灰斗的截面積相差較大,當(dāng)空氣從進(jìn)氣管進(jìn)入灰斗時,_ _會劇烈運(yùn)動,然后氣流就會紊亂。但這樣的流場分布會影響除塵器的分離性能,縮短濾袋的使用壽命。因此,為了解決這個問題,需要降低除塵器入口端面和灰斗段的動靜壓轉(zhuǎn)換強(qiáng)度,使除塵器內(nèi)的流場均勻分布。為了達(dá)到這個目的,需要在它們之間設(shè)置導(dǎo)流板等氣流分配裝置,以提高除塵器的過濾性能,延長濾袋的使用壽命。