文丘里对脉冲滤筒除尘系统清灰影响的实验研究

借助自制脉冲喷吹实验台,在不同喷吹压力和喷吹间距下,分别采用两种喷吹形式(Ф13 mm单喷吹孔与Ф13 mm单喷吹孔+滤筒外置文丘里)对Ф325 mm×660 mm滤筒进行脉冲喷吹清灰实验研究,通过压力峰值和压力上升速率对其最佳组合参数的结果进行对比分析。结果显示:加装文丘里后在0.6 MPa高压下,上、中、下三测点的压力峰值分别提高了63%、72%、39.5%,压力上升速率提高了16.83%、55.15%、-10.92%,即加装文丘里后可以明显提高滤筒上部和中部的清灰强度;进一步解释了文丘里可以延缓气体出流,积聚气流在滤筒内的作用时间。实验证明了加装文丘里能有效改善滤筒清灰效果。     

基于散射结构的脉冲流场与清灰压力动态特性分析

针对传统脉冲清灰中存在清灰不均匀的问题,应用上部开口散射器改善滤筒内部流场特性,从而改善清灰效果。通过数值模拟方法研究不同工况下滤筒内部脉冲流场及清灰压力的动态变化规律,探究清灰压力峰值形成机理。结果表明:脉冲喷吹气流以压力波的方式进入滤筒并向侧壁传递,而侧壁处气流径向速度与相同测点的清灰压力随时间等比例同步变化,两者存在直接关联。由于散射器对脉冲喷吹气流的分流和导流作用,相对无散射器而言,滤筒上部径向速度提高,清灰压力相应增大,其峰值由484 Pa增至744 Pa,增加了53.7%;滤筒中、下部,散射器的存在使脉冲喷吹流量和轴向速度减小,降低了脉冲气流对滤筒内部气流的压缩作用,滤筒中下部压力降低,滤筒下部清灰压力峰值由2175 Pa减小至1468 Pa,减小了32.5%。因此增设散射器可以在满足清灰要求的同时明显提高脉冲清灰的均匀性。     

上部开口散射器提高脉冲喷吹清灰性能实验

采用不同锥度上部开口散射器,对325 mm×1000 mm滤筒侧壁压力峰值进行脉冲喷吹清灰实验。结果表明:在0. 4 MPa喷吹压力下,相比于无散射器,采用上部开口散射器,滤筒上部侧壁压力峰值增大98%以上,下部侧壁压力峰值减小33. 6%以上,有效地解决了上部清灰不足,下部清灰过度的问题,沿滤筒长度方向侧壁压力峰值清灰均匀性增强。采用上部开口散射器,当锥度增大时,能有效提升清灰强度,但不同锥度情况下的脉冲喷吹压力使用范围不同。相比无散射器情况,在较低的喷吹压力下,仍能满足清灰要求,可节约脉冲气源能耗,同时,高效清灰的喷吹距离范围更大,能更好地适应工况变化。     

用于袋式除尘器的拉瓦尔型喷嘴脉冲清灰性能分析

为了改善袋式除尘器脉冲清灰性能,基于航空航天等领域拉瓦尔喷管技术,设计了适用于脉冲喷吹袋式除尘器的新型喷嘴——拉瓦尔型喷嘴,运用CFD仿真技术结合实验研究,分析喷吹压力和喉部直径对喷嘴清灰性能的影响,并与相同孔径常规喷嘴对滤袋的响应和清灰效率进行对比分析。结果表明:采用拉瓦尔型喷嘴进行清灰时,滤袋侧壁正压力峰值是常规喷嘴的1. 29倍;拉瓦尔型喷嘴对长袋的清灰效果更为明显,一次喷吹清灰效率可达96%,证明该拉瓦尔型喷嘴在袋式除尘领域具有较好的应用前景。     

滤筒脉喷清灰过程中尘饼剥离对喷吹性能的影响

以滤筒除尘器的脉冲喷吹清灰为研究对象,考察脉冲清灰过程中尘饼剥离对喷吹性能的影响,运用CFD软件构建脉冲喷吹的数值模型,对清灰气流流场进行分析。结果表明:脉冲喷吹在滤筒中下部区域形成的压力显著高于顶部区域;与尘饼固定情形相比,尘饼剥离情形下脉冲喷吹强度更小、喷吹均匀性更差、穿过滤筒的气流更大;随着初始总过滤阻力ΔP_t（<1000 Pa时）的增加,喷吹强度和喷吹均匀性提高,穿过滤筒的气流量降低,ΔP_t>1000 Pa时则达到稳定。所得结论可为脉冲喷吹清灰除尘器的研究与设计提供理论参考。     

合金滤料与化纤滤料清灰性能对比实验研究

采用典型的合金滤料和化纤滤料进行脉冲喷吹清灰性能对比实验研究,选取过滤精度接近的合金滤料和化纤滤料作为研究对象。通过全尺寸脉冲喷吹实验台,对由合金和化纤两种滤料制成的相同规格长滤袋进行脉冲喷吹实验,测量滤袋侧壁的压力峰值及其分布、正反向加速度峰值及其分布;同时,采用VDI过滤性能实验平台对滤料进行压降、粉尘剥离率等参数的测试。最后,综合分析对比合金滤料与化纤滤料的脉冲喷吹清灰效果与性能,探索合金滤料的脉冲喷吹清灰性能评价方法。     

低压脉冲长袋袋式除尘器清灰模拟

为考察下进风外滤式低压脉冲长袋除尘器清灰效果,对单条滤袋进行数值模拟。研究袋长(6,8,10 m)、喷吹压力(200,300,400,500 k Pa)、喷吹时间(60,100,150 ms)对清灰的影响。结果表明:喷吹初期袋内气流速度迅速增大,喷吹结束又急剧减小;袋长8 m的布袋袋底峰值压力大于袋长10 m,但小于袋长6 m的;壁面峰值压力随喷吹压力增大而增大;除喷吹时间40 ms时的壁面峰值压力偏小外,喷吹时间60,100,150 ms时,峰值压力曲线基本吻合。因此,袋长8 m,喷吹压力200 k Pa,喷吹时间100 ms为最佳喷吹清灰参数,可为其正常运行提供参考。     

声波清灰技术在滤筒除尘器上的应用实验研究

在脉冲喷吹的基础上，向滤筒除尘系统中导入声波，以改善清灰效果，并通过实验得出两者的最佳组合方式。调节声波相关参数，得出声波的频率和声压对清灰效果的影响关系，并找到最佳频率。     

袋式除尘器喷吹过程气流行为的三维数值模拟

脉冲喷吹清灰是袋式除尘器常用的清灰方式之一,更好地了解喷吹过程中清洁气流的气流量在滤袋间的分布及射流的行为特征对提高袋式除尘器的工作效率至关重要。该研究通过瞬态三维CFD数值模拟的方式分别对使用高压和低压脉冲喷吹系统的袋式除尘器的喷吹过程进行分析。结果表明,清洁气流的气流量在滤袋间的分布并不均匀,进入中部几个滤袋的气流量占比较高,且其中较大部分为二次气流;尽管高压系统中喷嘴出口处射流的质量流量较高,但进入滤袋中的气流量在2个系统中的分布情况相似;受主要气流压力波的影响,喷嘴出口处的射流均存在偏移,偏移程度沿吹扫管逐渐减小,且高压系统中的偏移程度均小于低压系统,这表明喷嘴位置与喷吹压力会对射流产生影响。     

基于响应曲面法袋式除尘器清灰性能的数值研究

利用计算流体动力学（CFD）方法,采用二维、可压缩、非稳态流动数学模型,对袋式除尘器脉冲喷吹过程中滤袋内的清灰流场进行了数值模拟,比较了滤袋壁面压力峰值的模拟值和试验值.同时,利用该模型,基于响应曲面法并使用统计软件MinitabV15研究了喷嘴直径、喷吹高度、文丘里管喉管直径、文丘里管及布袋长度对袋式除尘器清灰性能的影响,并得出了这5个影响因子的二次多项式预测模型.结果表明,滤袋表面压力峰值的模拟值与试验值变化趋势基本上是一致的,误差在10%左右,从而验证了本文数值计算模型的可靠性.在上述5个影响因素中,喷嘴直径（d）、文丘里管喉管直径（de）及布袋长度（L）对清灰性能影响显著,其中,清灰性能随着喷嘴直径和文丘里管喉管直径的增大而提高,随着布袋长度的增大先提高后降低.在本文所研究的尺寸范围内,当d=20mm、de=60mm及L=3360mm时,清灰效果分别达到最优.所得结论有助于进一步改善袋式除尘器的清灰性能.     

气箱式脉冲喷吹袋式除尘器清灰系统主要技术参数的确定

为了揭示气箱式脉冲袋式除尘器的清灰机理,应用压缩气体流动能量方程,推导出滤袋表面的反向清灰风速教学表达式;根据袋式除尘器实验模型测定的数据,得出了剥离力与粉尘剥离率之问的关系式,并在此基础上提出了清灰系统设计方法;应用气体射流理论得到了脉冲喷吹质量流量、喷吹口直径、空压机供气压力和供气量的计算公式.结果表明,在粉尘负荷一定的条件下,给定预期的剥离率,可以得到所必需的反向清灰风速和喷吹气体流量,据此可以确定清灰系统的主要技术参数.     

卧式脉冲滤筒除尘器的清灰效果测试及分析

本文通过对卧式脉冲滤筒除尘器的清灰效果进行试验研究,得出不同脉冲参数对除尘器清灰效果的影响。而且,在试验过程中发现该类除尘器在清灰方面存在滤筒各部位清灰不均的现象,为进一步改善和提高卧式脉冲滤筒除尘器的清灰效果,解决其清灰不均的问题,提出了切实有效的解决方法以指导卧式脉冲滤筒除尘器的设计及运行。     

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.     

风送式抑尘喷雾机喷嘴的优化选型

为了更好地指导风送式抑尘喷雾机喷嘴的选型,收集了5种内部结构的喷雾机喷嘴,对比其雾化特性,并检验选定的喷嘴应用于工程现场的降尘效果。结果表明:1)斯普瑞和泰格两种喷嘴具有较大的雾化角,能满足大面积降尘的需求,适用于大多数抑尘喷雾机;2)同一供水压力下,喷孔直径为0.5 mm的斯普瑞喷嘴雾滴粒径远小于其他结构的喷嘴,将其安装在抑尘喷雾机,能有利于细小颗粒粉尘的捕集;3)将喷孔直径为0.5 mm的斯普瑞喷嘴安装于工程现场抑尘喷雾机,实测全尘降尘效率和呼尘降尘效率分别高于90%和80%,降尘效果良好。     

袋式除尘器用滤布粉尘层剥离性能实验研究

通过对袋式除尘器用滤布反吹风清灰效果以及惯性力甩脱清灰效果的研究,实验表明,反吹风清灰时,在一定反吹风速下,滤布上粉尘负荷越大,清灰效果越好;在一定粉尘负荷下,粉尘剥离率随反吹风风速的增加而提高,当反吹风速增加到0.07 m/s时,剥离率趋于平缓;惯性力清灰时,在一定转速下,粉尘剥离率随粉尘负荷的增加而提高;在一定粉尘负荷下,粉尘剥离率随着惯性力的增加而提高,当惯性力达到200 Pa时,剥离率基本稳定;剥离力与剥离率具有良好的相关性,符合准=F/(a+bF)形式。研究结果有助于深化袋式除尘器清灰机理的认识,同时为袋式除尘器清灰方式和运行参数的选取提供科学依据。     

等截面扩散器上升管流量不均匀分配研究

阐述了上海市污水治理二期工程白龙港排放口水域的特殊条件,通过局部和整体模型试验,研究三通、喷头局部参数等对喷头阻力系数的影响。试验结果表明,控制三通及各上升管的局部阻力系数,可以实现上升管流量不均匀分配。     

237Np和238Pu在黄土地下水中迁移的数值模拟

为了探索超铀核素在多孔介质中的迁移规律,为低中放固体废物近地表处置库的工程设计提供科学依据,在野外黄土试验场对237Np和238Pu进行了现场示踪试验,采用非平衡吸附模式的NESOR程序模拟了试验数据.结果表明,在含水层厚度6m以上更新世(Q3)马兰黄土中,土壤颗粒矿物以长石和石英为主,化学成分主要为SiO2,土壤颗粒以0.2~0.02mm为主的砂质黏壤土,干容重1.623t/m3,pH=8左右,总孔隙度0.42,阳离子交换容量12.17~28.26meq/100g的条件下,获得试验场黄土的纵向弥散度aL值为0.20~27.5cm,横向弥散度aT为0.05~1.0cm; 237Np的分配系数Kd值为198~451mL/g,238Pu的Kd值为450~1198mL/g;非平衡速率参数a范围为0.014~0.35d-1.     

线路板粉末风选过程气固两相流模拟及实验

针对线路板破碎粉末的特点,提出了一种通过风力分选实现废旧线路板中金属和非金属分离的方法.分别采用RNG k-ε模型、颗粒轨道模型模拟气流场和固体颗粒,模拟结果显示风选器腔体处于旋风状态,风压随着风选器半径和高度的增加而升高,至风选器高度为1.2m附近达到峰值.开展线路板粉末风选实验,通过模拟分析和实验分别得到不同粒径、不同叶轮转速下的优化工艺参数,结果表明粒级对实验结果的影响最大,当线路板粉末粒径为0.125~0.212mm、叶轮转速为200r/min时,金属回收率最高达到96.5%.最后进行分选效果的实验-模拟对比分析,验证了模拟的有效性及分选方案的可行性.     

高速铁路声屏障对居民环境影响的试验研究

以三种结构的高速铁路声屏障为研究对象,测量了高速列车通过有声、无声屏障两种状态下8个测点的声压值,并计算各测点等效连续A计权声压和声屏障的隔声量,结合GB3096-2008中规定的环境噪声限值进行声屏障结构对高速铁路周边居民的声环境影响评价。试验分析结果表明:声屏障不同程度改善了居民的声环境;由于试验所用的三种结构的声屏障隔声量离一般设计要求(20~25dB(A))相差太远,使得高速铁路周边环境噪声高于国家标准规定限值;声屏障结构改进应着力提高中低频噪声的隔声量。