双排灰旋风除尘器的结构改进和性能研究

论文摘要

旋风除尘器是一种利用气固两相流体的旋转运动使固体颗粒在离心力的作用下从气流中分离出来的设备。它具有结构简单,维护方便,耐高温、高压,造价低等优点,在环保、粉体、石油、化工、冶金、材料等许多领域有着广泛的应用,使得旋风除尘器越来越受到重视。本研究选取了对旋风除尘器有重要影响的锥体部分作为研究对象,对锥体部分的二次扬尘现象加以深入分析研究,总结出了锥体部分影响除尘效率的因素,为了避免二次扬尘的产生,本文提出了一种全新的双排灰思想。其主要思路是将粉尘提前排入灰斗,避免内外旋涡的干扰,得到规整的流场分布。在双排灰思想的指导下,本文研究出了新型结构的双排灰旋风除尘器。其结构主要是增设了内锥和倒锥。然后应用FLUENT软件对双排灰旋风除尘器的流场、颗粒轨迹进行了仿真模拟,并与普通旋风除尘器的模拟结果进行了对比,从而更好地研究了双排灰旋风除尘器的性能。最后通过实验验证,得出双排灰旋风除尘器确实比普通高效旋风除尘器提高了除尘效率。因此,双排灰思想是正确可行的,这一全新的思想为进一步挖掘旋风除尘器的潜能开辟了新的思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 研究和开发旋风除尘器的意义
• 1.3 旋风除尘器的研究现状
• 1.3.1 旋风除尘器理论模型的发展
• 1.3.2 旋风除尘器结构改进的研究现状
• 1.4 本文的研究思路和研究内容
• 1.4.1 研究思路
• 1.4.2 研究内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 旋风除尘器的除尘机理及性能
• 2.1 前言
• 2.2 旋风除尘器的工作原理
• 2.3 旋风除尘器的气流流动
• 2.4 旋风除尘器的性能参数
• 2.4.1 临界粒径
• 2.4.2 压力损失
• 2.4.3 除尘效率
• 2.5 影响旋风除尘器性能的主要因素
• 2.6 本章小结
• 第三章 计算流体力学在旋风除尘器中的应用研究
• 3.1 前言
• 3.2 计算流体力学简介
• 3.3 旋风除尘器内气相流场的模拟
• 3.4 旋风除尘器内气固两相流的模拟
• 3.4.1 模拟条件
• 3.4.2 模拟方法
• 3.4.3 数学模型
• 3.4.4 颗粒相边界条件
• 3.5 本章小结
• 第四章 Stairmand 旋风除尘器数值模拟及二次扬尘机理分析
• 4.1 前言
• 4.2 物理模型
• 4.3 网格划分
• 4.4 气相流场数值模拟
• 4.4.1 边界条件
• 4.4.2 数值模拟可靠性验证
• 4.4.3 气相流场模拟结果分析
• 4.5 颗粒离散相的数值模拟
• 4.5.1 边界条件
• 4.5.2 颗粒轨迹模拟分析
• 4.6 二次扬尘产生机理
• 4.7 本章小节
• 第五章 双排灰旋风除尘器的机理分析及模拟
• 5.1 前言
• 5.2 解决锥体部分二次扬尘的思路
• 5.3 双排灰旋风除尘器的几何结构
• 5.4 双排灰旋风除尘器的除尘机理分析
• 5.5 双排灰旋风除尘器模拟计算
• 5.5.1 网格划分
• 5.5.2 模拟结果可靠性验证
• 5.5.3 气相场模拟结果比较
• 5.5.4 颗粒轨迹模拟结果
• 5.5.5 颗粒分离效率的模拟计算
• 5.6 双排灰型旋风除尘器的性能分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 双排灰旋风除尘器的实验及结果分析
• 6.1 实验目的
• 6.2 实验设计
• 6.2.1 实验原理
• 6.2.2 实验装置
• 6.2.3 实验步骤
• 6.3 实验结果分析处理
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 课题结论
• 7.2 创新点
• 7.3 课题展望
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文清单