偶极荷电静电除尘器伏安特性及收尘性能研究

提出一种新型的静电除尘器,即偶极荷电静电除尘器,分析了其收尘机理,主要包括离子风、电场力及电凝并,利用PIV技术对离子风进行了测定,并对其伏安特性及收尘性能进行了实验研究,结果表明:离子风速度约为2m/s左右;偶极荷电静电除尘器的电晕电流及对微细颗粒物的除尘效率均远高于普通的静电除尘器。     

双区静电除尘器的数值模拟研究

采用数模拟的方法研究了双区静电除尘器内流场分布、颗粒荷电及颗粒运动等难以直接测量的物理过程,构建了双区静电除尘过程完整的数值模型.采用泊松方程、电流连续性方程和匀强电场方程描述电场,采用N-S方程和雷诺应力标准湍流模型描述流场,采用拉格朗日法描述颗粒运动轨迹.通过截面风速与颗粒去除率的模拟值与实验值的对比,验证了数值模型在模拟内部流场和颗粒运动时的准确性.数值模拟结果表明：双区静电除尘器内部流场分布对入口风速的变化非常敏感;颗粒荷电方式占比由颗粒粒径决定;荷电区内颗粒向极板的趋近过程由流体曳力和电场力共同完成,收尘区内的趋近过程则由电场力主导;入口流速通过改变颗粒前进速度和内部流场形态来影响颗粒运动轨迹.     

新型电-袋除尘器放电特性研究

在烟气粉尘控制中,电除尘器和袋式除尘器各有特点,而新型电-袋除尘器--静电激发袋式除尘器结合了上述两种除尘器的技术优势,利用电场凝并作用,不仅提高了对微细粉尘的除尘效率,还降低了除尘器的运行阻力,延长滤袋使用寿命。通过构建小型静电激发袋式除尘装置,讨论粉尘厚度、气体流量、放电间距以及电晕线曲率半径等不同放电参数对静电激发袋式除尘放电特性的影响,从而确定最佳荷电参数。     

离子风对ESP气流分布和除尘效率影响的数值模拟

针对离子风对静电除尘器内气流分布均匀性和除尘效率影响的问题,基于计算流体力学,以ANSYS软件中的FLUENT模块为平台,应用动力风模拟离子风,以数值模拟的方式进行研究。研究表明离子风会在静电除尘器内形成涡流,严重影响气流分布的均匀性;并且离子风会通过冲刷收尘极板造成二次扬尘,进一步降低除尘效率。研究还发现,在不同的烟气流速、粉尘直径、烟气含尘浓度和电晕极电压条件下,离子风对除尘效率的影响程度不同:烟气流速由0.1 m/s增加0.5 m/s,影响程度由24%降到1%;粉尘直径由1μm增加5μm、电晕极电压由35 k V增加到55 k V,影响程度分别由4%增加到18%、由0增加到27%;烟气含尘浓度由1 g/m~3增加到5 g/m~3,影响程度由18%降低到7%;超过5 g/m~3影响程度开始上升,由5 g/m~3增加到8 g/m~3,影响程度由7%增加到17%。     

接地极雾化电晕放电旋风除尘器的实验研究

静电旋风除尘器的除尘效率高,占地面积小,安装方便,得到了广泛的应用。比较了接地极雾化电晕放电旋风除尘器,静电旋风除尘器和传统旋风除尘器的放电特性、捕集效率、分割粒径、分级效率和对高比电阻的适应能力。研究表明:首先,流量为80 m L/min时,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的起晕电压和放电电流均优于静电旋风除尘器;其次,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的分割粒径和分级效率都明显优于静电旋风除尘器,而分级效率更是较传统旋风除尘器提高了15%以上。最后,当粉尘的比电阻增大时,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的收集效率保持稳定,几乎不随工作时间改变,而静电旋风除尘器的效率则随着工作时间的增加而降低。因此,接地极雾化电晕放电技术更有利于高比电阻粉尘的捕集,应用前景广阔。     

静电除尘器粉尘运动轨迹的数值模拟与分析

为了分析线-管式静电除尘器的流动特性以及粉尘收集过程,建立流场、电场和颗粒动力场的数学模型,利用fluent软件对其进行数值模拟。结果表明:逃逸粉尘平均粒径随工作电压增高呈非线性递减关系,但随入口流速增大基本呈线性递增关系;而粉尘向收尘板偏移趋势随工作电压增高而增强,但随入口流速增大而减弱。     

双极荷电静电除尘器收集高比电阻微尘的实验

根据粉尘层反电晕现象分析,提出在接地收尘极板上布置芒刺反电晕放电极的双极电晕静电除尘器,这种双极电晕静电除尘器能避免粉尘层的反电晕。在平均场强约3.4kV/cm时,采用粒子图像测速仪(PIV)测得电场内正、负离子风的核心区风速约2m/s。实验表明,离子风对收集微细粉尘有很好的促进作用。在常温常压下,平均场强为3.4kV/cm、气流速度在0.5～2.0m/s的范围内,对质量中位径为0.159μm、比电阻为2.4×1014Ω.cm的硅微粉的电除尘效率测定结果表明,双极荷电静电除尘器的除尘效率高于单极荷电静电除尘器。观察发现,由于接地芒刺的存在,即使对于比电阻高达2.4×1014Ω.cm的硅微粉,沉积在双极荷电静电除尘器收尘极板上的粉饼没有出现反电晕。     

电袋复合除尘器高效捕集微细粉尘PM2．5的机理探讨

电袋复合除尘器捕集粉尘除了静电凝并作用外,滤袋表面的二次粉尘层和一次粉尘层中粉尘颗粒之间的微米级间隙,以及滤料纤维层中纤维间距的微距,加上荷电粉尘层形成的（内）电场力和（或）外加电场的作用,使微细粉尘发生极化、库伦和电场吸附,是实现高效捕集微细粉尘PM2．5的重要机理。     

静电激发袋式除尘器的阻力特性实验研究

在烟气粉尘控制中,电除尘器和袋式除尘器各有特点,而静电激发袋式除尘器是2种除尘技术的联合。静电激发袋式除尘器利用电场"凝并"作用,提高对微细粉尘的除尘效率,还有利于降低除尘器运行阻力,延长滤袋使用寿命。该文在文献基础上,对电除尘、袋式除尘、电袋复合除尘的理论进行研究分析,建立了小型除尘器装置,设计实验。实验研究了荷电电压对除尘器阻力的影响以及粉尘在滤料表面沉积形态的影响。实验研究表明粉尘在荷电条件下发生凝并,并且在粉尘负荷相同条件下,小型除尘装置的阻力随着荷电电压的增加而减小,同时荷电粉尘在滤料表面的沉积形态越来越疏松。     

扩散荷电对两种ESP除尘性能影响的对比分析

为了考察不同电极结构静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)中的扩散荷电效应,建立了电场、颗粒动力场和流场多场耦合下的理论模型,在分析荷电机理和模拟颗粒运动轨迹的基础上,得到了扩散荷电的考虑与否对除尘效率的影响。结果表明:扩散荷电提升了ESP中颗粒偏向收尘极板的幅度,对分级除尘效率的贡献率随粒径减小呈非线性增大的趋势,对综合除尘效率的贡献率随工作电压降低而增大;与三电极ESP相比,扩散荷电对双电极ESP中颗粒的偏向幅度、分级效率和综合效率的贡献影响更明显,并在分级效率上影响的粒径区域更大。     

电除尘器中离子风对除尘效果的影响

目的研究电除尘器中离子风对除尘过程的影响。方法分析电除尘器中离子风对除尘效果的影响,建立完整的颗粒荷电模型,在Fluent软件平台上进行计算。结果离子风在电极线附近呈双螺旋结构,正对电极线位置的离子风速度最大,在远离电极线的方向上逐渐变小,越靠近电极线,速度下降的梯度越大,对流场有扰动作用,随流速增加,离子风效应被逐渐削弱。当主流速小于等于0.5 m/s时,离子风体现为增大驱进速度,颗粒更快到达极板,有利于改善除尘效率。结论电极线的偏置可以提高除尘效率,当电极线置于电场宽度方向1/4处时,可以获得最佳除尘效果。     

高炉出铁场“电改袋”技术研究与工程示范

20世纪,在炼铁生产过程中,高炉出铁场的除尘基本采用的是电除尘器技术。随着环境要求的提高,许多炼铁厂将电除尘改为布袋除尘——电改袋。"电改袋"通常要利用原有的电除尘器壳体,只改变其内部结构,从而也改变了原除尘器内气流流向。为了预测"电改袋"后各区域气流流向,文章基于CFX商用流体力学计算软件,对除尘器"电改袋"后的气流进行了速度场模拟。模拟研究结果表明:从前到后,各滤室上行风速逐渐增大。对于4滤室的袋式除尘器,第四滤室风量比第一滤室风速大3倍以上。为了克服风量不均衡问题,采用可调式斜向挡板风量分配新工艺,从而对提高袋式除尘器的收尘性能,指导"电改袋"的工程实践具有重要意义。     

长芒刺电除尘器收尘性能及离子风效应研究

通过长芒刺电除尘器与普通线板式电除尘器的收尘性能比较,认为长芒刺电晕极所产生的较强离子风是导致长芒刺电除尘器除尘效率提高的主要原因。在建立芒刺尖到接地极板间的电场分布模型基础上,提出了悬挂小球法测定离子风的试验方法。通过采用滑石粉、石膏和塑料3种材料的小球对离子风的测定,结果表明,在芒刺尖到收尘极板中部场强为2～4kV/cm范围内,离子风速约为2～6m/s。     

差压式测风微传感器敏感元件的设计

目的提高测风微传感器的测量准确性。方法首先通过有限元仿真软件对差压式测风微传感器敏感元件材料进行仿真,确定结构参数;其次对风测量元件结构周边的风压分布进行模拟,建立最佳风压分布方程,并基于风压分布方程设计风速风向解算算法。结果通过对风压分布的仿真与分析,提出了多导风孔的结构设计及带硅岛压力膜作为风压感压膜的方法。结论该方法提高了测风微传感器的测量准确性。     

动态风场及交通流量下街道峡谷内污染物扩散模拟

根据现场实测数据,应用标准k-ε模型研究了动态风场及交通流量下三维街道峡谷内的污染物扩散规律,数值模拟利用CFD软件FLUENT,其中动态风场和车流量变化信息通过用户自定义编程实现.结果发现,动态风场下空气在街道内部不断经历膨胀和压缩的过程,街道峡谷内部流场形态时刻都在变化;当风速由大变小时,空气膨胀出街谷,流型呈近似椭圆形分布;当风速由小变大时,空气压缩在街谷内部,流型呈近似圆形分布.风速的不断变化引起街谷内、外大气的压缩和膨胀过程,这种过程能够改善街谷内污染物的扩散情况.背风面行人高度处,动态来流下的平均污染物浓度要比定常来流下低17.7%;迎风面行人高度处,动态来流下的平均污染物浓度要比定常来流下低27.1%.动态环境下污染物浓度的分布和峰值由风场和车流量变化共同决定.     

预混喷雾增效细颗粒去除的电除尘实验研究

为提高电场对细颗粒物的捕集效率,实现颗粒物超低排放要求,本试验采用喷雾与电场分区设计,搭建了预混喷雾湿式电除尘试验装置,以增强颗粒与液滴之间的凝聚作用,试验探究了电场电压、极板间距、电场风速、喷雾压力及入口浓度等参数对除尘效率的影响规律.结果表明;除尘效率随着电场电压增加,除尘效率提升,增幅先升高后降低,最后趋于平稳;减小极板间距或电场风速,能够提高除尘效率,但降低了处理风量;随着喷雾压力增大,除尘效率先增加后减小,当压力值为6MPa时,除尘效果最佳;粉尘入口浓度对除尘效率的影响程度较低,对于粒径小于2.5μm的颗粒物去除效率最高达98.5%.综上,预混喷雾湿式电除尘效果相比单一喷雾或静电除尘具有显著的增强,对于颗粒物超低排放装置的设计具有重要参考价值.     

PM_(2.5)细颗粒物捕集设备研究应用现状

PM2.5细颗粒物因其粒径小、吸附能力强、环境影响大,同时捕集困难而成为备受世界各国关注的大气环境问题,我国也将PM2.5作为空气质量标准的一项新指标。结合现有的标准和技术条件,对PM2.5细颗粒物有高效捕集效果的新型袋式除尘器、湿式电除尘器、电凝并器、电—袋混合式除尘器,特别是无机膜过滤器的特点、研究应用现状及存在问题进行了概述。     

呼和浩特市工业料堆扬尘排放清单研究

颗粒物污染是影响中国城市空气质量的首要因素。工业料堆扬尘是城市大气颗粒物污染的主要来源之一。本文通过对呼和浩特市建成区内典型行业风蚀、作业及交通运输扬尘进行采样分析,应用美国AP-42提供的模型,以2006年作为基准年,建立了呼和浩特市工业料堆排放清单。研究结果表明:呼和浩特市建成区内工业料堆扬尘排放量为TSP:5 305 t/a,PM10:1 012 t/a,PM2.5:267 t/a。从空间分布看玉泉区工业料堆扬尘排放量最大,其次是赛罕区。行业分布上排放最大的行业是建材工业,其次是电力热力工业,最少的是化工工业。在各行业类别的工业料堆排放量中,交通运输扬尘排放量是最大的。     

基于ANSYS Workbench的车载天线流固耦合分析

目的检验车载天线在九级风作用下结构是否会发生破坏。方法以车载天线作为研究对象,应用Catia软件建立天线结构的三维模型,利用ANSYS Workbench对天线结构进行流固耦合分析,得到天线在空气流场作用下的气动载荷分布情况。通过耦合面节点差值算法将气动力加载到天线耦合面,对承受气动力的天线进行结构静力学分析,计算天线结构在空气流场作用下的应力分布情况和变形结果。结果车载天线受到侧向风吹压力约为533.8 N,摆幅为186.02 mm;正向风吹压力约为514 N,摆幅为171.6 mm。结论车载天线在20 m/s(九级风)的风载荷作用下,结构不发生破坏,且摆幅不超过200 mm。