回转反吹袋式除尘器清灰机理及清灰系统设计方法研究

论文摘要

回转反吹袋式除尘器以其除尘效果好、结构简单等优点得到了广泛的应用。众所周知,良好的清灰效果是保障袋式除尘器正常运行的关键技术之一。但是,目前尚缺乏关于反吹风清灰机理的理论分析,只有少量实验研究,没有形成完整的、能够指导清灰系统设计的理论研究。因此,研究袋式除尘器反吹风滤袋内气流流动规律,确定清灰负荷、反吹风量、反吹风压及滤袋长径比等清灰系统设计相关参数,形成一套完整的清灰系统设计方法具有突出的现实意义。为了描述反吹风时滤袋内气流流动规律,应用不可压缩气体流动能量方程,对反吹风时形成的袋内气流流场进行了理论分析,得到袋内气流轴向风速和径向反吹风速的计算公式。通过对滤袋内径向反吹风速分布的分析指出,在一定粉尘负荷和一定反吹风量条件下,反吹风速分布不均匀程度只与滤袋的长径比有关,提出了保证反吹风速均匀分布的临界滤袋长径比概念,为合理确定滤袋尺寸提供了依据。并通过对直径100mm长6000mm的滤袋模型实际轴向风速的测定,表明实测结果与理论计算值吻合较好。通过模型实验研究了不同粉尘负荷下,反吹风速与清灰效果之间的关系。实验结果表明,在粉尘负荷一定的条件下,反吹风速越大,清灰效果越好；在反吹风速一定时,粉尘负荷越大,清灰效果越好。粉尘剥离率随反吹风速的增加而提高,当反吹风风速增加到0.058m/s时,剥离率增加趋于平缓。通过对实验数据的整理,发现反吹气流对粉尘层的剥离力与粉尘剥离率之间具有较好的相关性,说明反吹风袋式除尘器清灰效果主要取决于反吹气流形成的剥离力。基于对反吹风粉尘剥离率主要取决于反吹气流形成的剥离力这一清灰机理的认识,提出了反吹风袋式除尘器清灰系统的设计方法。首先选定所要求的粉尘剥离率,根据粉尘剥离率与剥离力的关系,确定清灰剥离力,从而确定反吹风速和风量,进而得到反吹风机的风量。然后计算出从室外和净气室两种吸风情况下所需反吹风机的压头。由风量和压头就可以确定所需的反吹风机。这一方法,为反吹风清灰系统的设计提供了较为系统的理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 综述
• 1.1 引言
• 1.2 袋式除尘器清灰中存在的一些问题
• 1.3 课题的意义
• 1.4 课题的研究内容
• 1.5 课题的研究方法
• 第二章 袋式除尘器除尘机理及清灰机理研究现状
• 2.1 袋式除尘器的产生和发展
• 2.2 袋式除尘器的除尘机理
• 2.2.1 过滤机理
• 2.2.2 滤料使用初期的除尘机理
• 2.2.3 滤料正常使用期的除尘机理
• 2.3 袋式除尘器的清灰方式
• 2.3.1 机械清灰方法
• 2.3.2 气流清灰方式
• 2.3.3 清灰控制的三种方式
• 2.4 袋式除尘器清灰机理的国内外研究现状
• 2.4.1 袋式除尘技术的清灰机理
• 2.4.2 袋式除尘器清灰效果的研究现状
• 第三章 回转反吹袋式除尘器滤袋内反吹流场的研究
• 3.1 回转反吹风袋式除尘器的工作原理
• 3.2 滤袋内反吹流场的理论研究
• 3.2.1 反吹风速理论分布
• 3.2.2 轴向风速理论分布
• 3.2.3 不均匀系数及滤袋长径比
• 3.3 滤袋内气流流动的实验研究
• 3.3.1 反吹风轴向流场分布
• 3.3.2 反吹风速分布
• 3.3.3 滤袋临界长径比
• 3.3.4 滤袋内气体流动阻力系数λ的实验研究
• 3.4 小结
• 第四章 反吹风清灰效果实验研究
• 4.1 实验系统
• 4.2 粉尘粒径分布
• 4.3 清洁滤袋阻力特性
• 4.4 反吹风清灰实验研究
• 4.4.1 滤袋阻力与粉尘负荷的关系
• 4.4.2 反吹风速与清灰效果的关系
• 4.5 实验数据整理与分析
• 4.6 小结
• 第五章 反吹风清灰系统设计方法
• 5.1 清灰系统设计方法
• 5.2 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究的结论
• 6.2 可进一步开展的工作
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文