脉冲喷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

随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,这些加重了大气环境的污染。因此,国家对大气环境保护的要求越来越高。袋式除尘器因其对微细粉尘净化效率的优势得到越来越广泛的应用。脉冲喷吹袋式除尘器是袋式除尘器中一种高效除尘净化设备,由于诸多优点,脉冲喷吹清灰是目前国际上最普遍、最高效的袋式除尘器清灰方式。但因国内外目前尚没有成熟的清灰系统设计方法且脉冲清灰影响因素研究不透彻,导致了许多问题。因此,本文通过理论和实验两个方面对其进行研究。本文首先运用等熵流动方程推导出喷嘴流速；运用射流理论推导出喷嘴至滤袋口射流各断面气体流量、平均动能与喷嘴直径及喷嘴出口风速、喷射距离关系式；根据袋内清灰气流静压峰值及反吹风速与袋口射流断面处动能及流量之间关系,推出喷嘴直径及喷嘴出口风速(嘴前压力)、限流圈直径、喷吹距离的计算关系式,完成以袋内气流“最大瞬时功率”为清灰强度指标的清灰机理理论模型。为了验证理论研究结果,本文开展了脉冲喷吹袋式除尘器清灰性能的模型实验研究。实验模型的滤袋规格为长2000mm、直径130mm。模型实验研究结果表明：滤袋的过滤风速与滤袋阻力成直线关系,实验测定过滤风速与滤袋阻力后,即可计算出滤袋阻力系数；袋口限流圈直径与喷吹距离实验值与理论值具有很好的一致性,即峰值压力可达到理论值且为最大；滤袋峰值压力随着喷嘴直径、喷吹压力、滤袋阻力增大而增大；滤袋峰值压力与喷吹时间没有多大关系；脉冲喷吹袋式除尘器在清灰过程中,整个滤袋峰值压力平均值随着距袋口的距离的变大而变大,但波形形状、峰值压力到达时间以及压力持续时间均基本相同；开不开引射口在峰值压力大小上有很大区别：开有引射口情况下各测点的峰值压力都比不开引射口情况下对应测点的峰值压力大；气包的耗气量和袋口限流圈直径、喷吹距离、滤袋阻力系数没有太大关系,而随着喷嘴直径变大、喷吹压力增大、喷吹时间增长而变大。基于前面理论分析和实验研究,总结并提出了脉冲喷吹清灰系统设计方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 袋式除尘器的优势
• 1.3 国内外袋式除尘器的发展
• 1.3.1 国外袋式除尘器的发展
• 1.3.2 国内袋式除尘器的发展
• 1.4 袋式除尘器除尘、清灰机理
• 1.4.1 袋式除尘器除尘机理
• 1.4.2 袋式除尘器清灰机理
• 1.5 袋式除尘器清灰方式
• 1.6 国内外脉冲喷吹袋式除尘器研究现状
• 1.6.1 国外脉冲喷吹袋式除尘器研究现状
• 1.6.2 国内脉冲袋式除尘器清灰研究现状
• 1.7 目前脉冲喷吹清灰技术存在及急需解决的问题
• 1.8 研究内容和方法
• 1.8.1 研究内容
• 1.8.2 研究方法
• 1.9 课题研究目的、理论意义和实际应用价值
• 第2章 脉冲喷吹袋式除尘器理论研究
• 2.1 脉冲喷吹袋式除尘器简介
• 2.1.1 脉冲喷吹袋式除尘器简介
• 2.1.2 脉冲喷吹袋式除尘器工作原理
• 2.1.3 清灰效率影响参数
• 2.2 脉冲喷吹清灰过程理论研究
• 2.2.1 喷嘴的流速
• 2.2.2 射流断面的气体流量和能量
• 2.2.3 实验参数的公式推导及确定
• 2.3 小结
• 第3章 脉冲喷吹袋式除尘器实验装置与实验研究方法
• 3.1 脉冲喷吹袋式除尘器实验装置
• 3.1.1 喷吹装置
• 3.1.2 收集装置
• 3.1.3 数据采集装置
• 3.2 脉冲喷吹袋式除尘器实验研究方法
• 3.2.1 净袋阻力系数测定方法
• 3.2.2 滤袋阻力系数测定方法
• 3.3 实验步骤
• 第4章 实验结果与讨论
• 4.1 净袋阻力系数测定
• 4.2 滤袋阻力系数测定
• 4.3 理论模型实验验证及峰值压力影响规律
• 4.3.1 袋口限流圈直径实验验证
• 4.3.2 喷吹距离实验验证
• 4.3.3 喷嘴直径对滤袋峰值压力的影响
• 4.3.4 喷吹压力对滤袋峰值压力的影响
• 4.3.5 滤袋阻力对滤袋峰值压力的影响
• 4.3.6 喷吹时间对滤袋峰值压力的影响
• 4.4 脉冲喷吹自身理论验证
• 4.4.1 滤袋峰值压力沿轴向分布
• 4.4.2 脉冲喷吹引射验证
• 4.4.3 脉冲喷吹气包耗气量验证
• 4.5 清灰系统设计方法
• 4.6 小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者从事科学研究和学习经历的简历