颗粒层过滤除尘的实验研究及分析

通过建立固定床颗粒层过滤实验装置,利用量纲分析建立了颗粒层过滤效率及压力损失的无量纲数群的关系表达式,并采用四水平正交表安排多因素实验,以石英砂为过滤介质,在常温下进行粉尘过滤效率和压力损失实验测试.对试验数据进行多元非线性回归分析,得出过滤效率和压力损失与表观过滤速度、过滤层厚度、过滤颗粒平均粒径、粉尘浓度和过滤时间的回归关系表达式.实验结果表明:颗粒层过滤器过滤性能对粉尘粒径具有明显选择性.     

用磁稳流化术过滤含尘气体的实验研究

研究磁场强度，气体表观流速比，铁磁性颗粒平均粒径，床层厚度，粉尘在滤料中的积累等因素对除尘效率的影响。结果表明，在磁稳状态，磁稳充化床的过滤效率大于９９％，且随床层厚度的增加和铁磁颗粒径的减小而增大，另一方面，随着床内粉尘的积累，磁稳流化床半退出磁稳状态使过滤效率下降，退出磁稳状态的临界饱和点粉尘量与磁场强度有关，当磁场强度为４３００Ａ／ｍ，临界饱和点粉尘与铁磁颗粒的质量百分比约为６．７％。     

基于Voronoi-Random算法微观结构褶型过滤介质过滤性能

在利用数值模拟研究褶型纤维过滤介质过滤性能时,为了克服层状结构纤维层与层之间不连贯及孔状结构纤维规整分布的不足,本文基于Voronoi-Random算法建立了褶型纤维过滤介质模型,并通过加密或减少纤维数量改变其固体体积分数(SVF).采用“Caught on first touch”和“Hamker”两种碰撞模型对褶型纤维过滤介质的气-固两相流动进行数值模拟.结果表明:压力损失和过滤效率数值计算值与经验关联式计算值吻合较好,误差在15%之内;将采用两种碰撞模型得到的过滤效率与经验关联式计算值进行比较,得出采用“Hamker”碰撞模型得到的过滤效率符合实际;在过滤介质上的沉积颗粒并不完全是纤维捕集,大多数颗粒是由形成的树枝状结构捕集;压降和单位面积沉积量随过滤时间的增长呈现指数增长趋势.     

表面覆膜多层复合纤维滤料过滤性能的数值研究

根据Matlab软件和数值计算前处理软件Gambit中的Journal文件建立了多层复合纤维滤料模型,利用计算流体动力学(CFD)技术对沿气流方向具有不同纤维填充密度及直径分布的滤料内部的气-固两相流动特性进行了数值研究,计算了不同运行条件下滤料的压力损失及过滤效率,并将数值计算值和经典模型及实验关联式的计算值进行了比较.结果表明,压力损失的数值计算预测值和实验关联式计算值吻合较好,误差在2%以内.随着迎面风速的增加,压力损失呈线性增加.相对于填充密度,纤维直径对压力损失和过滤效率的影响更显著.不同结构滤料过滤效率的数值计算结果和理论模型的计算值变化趋势基本一致.不同迎面风速下,过滤效率都是先减小后增大,对于颗粒直径dp≤0.05μm的颗粒,随着风速的增大,过滤效率减小;对于dp≥0.5μm的颗粒,过滤效率变化趋势正好相反.迎面风速不同,过滤效率最低点出现的位置也不同.对于小颗粒,风速越小,扩散作用起主导作用;而对于大颗粒,风速越大,惯性作用越明显.过滤效率最低点出现在扩散作用逐渐弱化,惯性作用刚刚开始加强的区域.多层复合滤料在结构上采用纤维直径逐层加大的梯次结构时,能够获得较高的过滤效率.而在多层复合滤料表面覆膜后过滤效率平均增加约13%.     

气箱式脉冲袋式除尘器清灰技术

为了深入认识气箱式脉冲袋式除尘器的清灰机理,按可压缩气体绝热状态和等温状态分别计算了脉冲质量流量和气箱中气体压力、密度的变化,进一步推导出穿过滤袋的清灰气流速度方程和清灰剥离力方程.按照在袋式除尘器实验模型上所测定的粉尘剥离率与清灰剥离力之间的特性关系,确定了已知条件下的粉尘剥离率.若预先确定要求达到的粉尘剥离率,可以通过清灰气流速度方程和剥离力方程确定脉冲清灰系统的几何参数、脉冲喷吹压力、脉冲喷吹时间和分室内的过滤面积(或滤袋直径、滤袋长度和滤袋数量等).该理论和实验研究内容为气箱式脉冲袋式除尘器脉冲清灰系统设计计算提供了理论依据.     

紊流状态下高梯度磁净化除尘效率研究

根据粉尘颗粒层表面过滤的"尘滤尘"现象,分析了高梯度磁净化除尘过程,建立了轴向饱和堆集模型,推导出紊流状态下粉尘的分级除尘效率计算式,在一定程度上反映了影响除尘效率的一些因素,对其进行试验研究具有一定的理论指导意义.     

用磁稳流化床过滤含尘气体的实验研究

研究磁场强度、气体表观流速比、铁磁性颗粒平均粒径、床层厚度、粉尘在滤料中的积累等因素对除尘效率的影响．结果表明,在磁稳状态,磁稳流化床的过滤效率大于９９％,且随床层厚度的增加和铁磁颗粒粒径的减小而增大．另一方面,随着床内粉尘的积累,磁稳流化床将退出磁稳状态,使过滤效率下降．退出磁稳状态的临界饱和点粉尘量与磁场强度有关,当磁场强度为４３００Ａ／ｍ,临界饱和点粉尘与铁磁颗粒的质量百分比约为６．７％．     

湿式颗粒过滤床在中小窑炉消烟除尘中的应用

颗粒过滤床的滤料层粒子排列间隙，是在水膜与气膜高速流动状态互 换，促进粉尘表面附着力，降低黑灰和炭粒接触角，提高疏水性，实现水汽自激，微细粒径凝取和，达到消烟除尘的目的。     

空气过滤中气体流速对滤饼的影响

研究了过滤风速对滤饼空隙率的影响,同时研究了反吹风速与滤饼残余阻力的关系,并进一步探讨了滤饼与滤料附着力的计算。结果表明:过滤速度的增加会导致滤饼层阻力增加和空隙率的减少,过滤速度的增加会导致滤饼层残余阻力的增加,利用反吹风速与压力损失的变化关系,可以估算得到粉尘与滤料的附着力。     

静电除尘器极板涂敷导电防腐涂料对静电除尘性能影响的研究

为了改善静电除尘器极板防腐性能、增加极板的抗污性能和提高极板清灰效果,用导电防腐涂料涂敷电除尘器极板.提出了涂层比电阻特性数学模型并用实验加以验证.推导了极板沉积粉尘层积累电荷量公式,表明电荷量多少与粉尘层放电时间常数成正比.理论研究结果表明,涂加涂层后,极板上低比电阻粉尘层放电时间常数增大,粉尘层积累电荷量增多,粉尘层与极板问静电附着力增大,有效减弱了粉尘的二次飞扬现象;通过降低涂层的比电阻和涂层厚度,使中高比电阻粉尘层的积累电荷量增加不大.实验测试了涂层对不同比电阻粉尘收尘效率的影响及涂层对极板粉尘剥离率的改善.实验结果显示,涂加涂层后,低比电阻粉尘的收集效率有显著提高,中高比电阻粉尘的收集效率变化不大;极板粉尘剥离率较不加涂层时有很大提高.极板涂敷技术有效延长了极板的使用寿命,在保证除尘效率的前提下提高了极板的清灰效果,是电除尘领域中的一项创新.     

颗粒层过滤技术国内外研究现状及进展

主要对颗粒层过滤除尘的过滤机理以及国内外移动床颗粒过滤器的高温除尘技术情况进行了综述,介绍了颗粒层过滤效率和系统压力降的计算方法,并对今后颗粒层过滤技术的发展提出了一些建议.     

颗粒层除尘器冷态压力损失的研究

本文采用了工业颗粒层除尘器最常用的石英砂滤料进行了固定床压损冷态实验,实验与理论研究结果表明压损与过滤风速呈线性关系,并且服从达西定律,由实验数据得出石英砂滤料的压损系数ξ=1190,线性相关系数r=0.973.所得出的冷态压损计算公式可用于颗粒层厚度设计,同时也为确定过滤风速和反洗清灰动力提供了依据.     

双层滤料颗粒床高温除尘技术及其在冶金炉窑中的应用

双层滤料颗粒床高温除尘技术采用粗细两层滤料,集粗精两级过滤于一体,解决了颗粒床过滤效率低的问题。小试和工业试验表明:除尘效率>99.99%,床层压降<1600Pa,耐高温,运行可靠,投资、维护和运行费用低,是目前最可靠实用的高温除尘技术,可广泛应用于能源、冶金、化工、材料、焚烧等炉窑的烟气除尘,有显著的节能减排、节水节资效益,应用前景广阔。     

纤维层表面非稳态过滤研究

根据纤维层表面过滤的“尘滤尘”现象 ,应用颗粒过滤理论建立了纤维层表面非稳态过滤效率的数学模型。对比研究表明该模型能较深刻地揭示了非稳态过滤过程随过滤时间的变化规律 ,从而对深化纤维过滤器的净化机理的认识、提高过滤效率、延长滤料使用寿命、加强清灰管理等方面有理论及应用意义     

移动床颗粒层除尘器除尘效率研究

在分析颗粒层的过滤机理和影响移动床颗粒层除尘器除尘效率因素的基础上,用多因子正交法在实验室上初步研究了过滤气速,颗粒的尺寸和种类,颗粒层厚度和颗粒层中的尘含量等因素对除尘效率的影响。并在工业装置上进行了试验验证。实验证明,适宜的过滤气速为０．２ｍ／ｓ,床内颗粒直径取１－２ｍｍ较好,床层厚度应等于或略大于１５０ｍｍ。     

石灰石颗粒移动床脱硫过程影响因素的研究

探讨了以石灰石颗粒为脱硫剂、移动床反应器脱除二氧化硫过程的影响因素.结果表明,空床气速和液体喷淋密度是影响脱硫效率的主要因子,其次为二氧化硫浓度和烟气进口温度,而床层下移速度（大于65mm·h-1）对脱硫效率没有明显影响.当液体喷淋密度小于某一临界值时,脱硫效率随液体喷淋密度的增大而增大,但喷淋密度大于临界值后,脱硫效...     

新型颗粒层除尘器清灰过程的研究

分析了现有颗粒层除尘嚣的缺点,并提出了一种能集固定床和移动床的优点于一身的新型颗粒层除尘器.介绍了新型颗粒层除尘器的结构和特点,特别是组合流化床清灰机构.用流态化理论和二组分混合/分离理论分析了清灰过程.通过连续增加风速和恒定风速实验得出了清灰风速的合适范围.     

不同厚度颗粒床的过滤特性研究

在能源生产等众多领域中,常常会产生大量有害气溶胶,为保护环境和人员健康,对这些气溶胶的过滤去除成为必须解决的重要技术问题。为了达到预定的过滤目标,满足工程防护的要求,文章在实验的基础上研究了不同厚度颗粒床对气溶胶过滤的影响。实验数据和理论计算结果均表明,随着过滤床厚度的增加,气溶胶粒子穿透率成指数规律减小,而过滤床单个颗粒的收集效率与介质厚度无关。过滤介质粒径越小,穿透率越低。     

椭圆纤维过滤压降与惯性捕集效率数值分析

采用数值方法求解了描述椭圆截面纤维绕流特征的Navier-Stokes方程,并计算了椭圆纤维对粒子惯性捕集效率及纤维过滤压降.分析讨论了椭圆纤维迎风角度θ、长短轴比ε和填充率C等参数对惯性粒子过滤性能的影响.结果表明,在大迎风角度时,过滤压降随长短轴比增大而增大,而在小迎风角度下,过滤压降则随长短轴比增大而减小;在相同纤维长短轴比条件下,过滤压降均随迎风角增大而增加.粒子惯性捕集效率计算结果则表明,对于中高惯性粒子捕集,大迎风角度和高长短轴比的椭圆纤维的捕集效率高于圆截面纤维,而对弱惯性粒子,小迎风角度和高长短轴比的椭圆纤维则表现出较高的捕集效率.在椭圆纤维过滤压降和捕集效率计算基础上,采用纤维过滤质量因子（定义为捕集效率比过滤阻力）评价综合过滤性能.结果表明,对于中高惯性粒子过滤,扁长型椭圆纤维（即为高长短轴比ε）在迎风角约为θ=45°时质量因子总体较高,即具有较优的综合过滤性能;而对弱惯性粒子,则扁长型椭圆纤维长轴平行来流方向（θ=0°）时,总体过滤性能较优.