1 / 4
文档名称:

脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究.pdf

格式:pdf   大小:2,457KB   页数:4页
下载后只包含 1 个 PDF 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究.pdf

上传人:青山代下 2024/5/21 文件大小:2.40 MB

下载得到文件列表

脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究.pdf

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究 】是由【青山代下】上传分享,文档一共【4】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。建筑热能通风空调、.30 20l1年8月Building Energy&Environment AIl .201 -76 文章编号:1 003—0344(20 1 1)04—074 4 脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究蒋明辉东华大学环境科学 T程学院摘要:脉冲袋式除尘器清灰时,传统等孑L径喷吹管各喷口喷气量的不均匀,将导致沿喷吹管力‘滤袋清厌效不同,清灰效果差。本文针对等孔径喷吹管喷吹过程,利用CFD软件进行非稳态模拟,得到了喷吹允分发展时刻的管内气流速度、静压分布,以及喷吹管各喷口的气体质量流量。最后用修正方法对喷吹管喷l J J ¨r进行优化没计,提高了喷吹气流均匀性,为脉冲袋式除尘器喷吹系统的改进提供了理论依据。关键词:袋式除尘器脉冲清灰喷吹管数值模拟Numerical Simulation of Fluid Field in Injection Pipe of Pulse-jet Bag Filter JIANG Ming—hui College of Environmental Sciences and Engineering,Donghua University Abstract:Because of the mass flux non—uniform distribution of nozzles in injection pipe,the effect of pulse-jet cleaning system for each iflter—bag is causes the drop of the cleaning this paper,putational lfuid dynamics sotfware is used to simulate the unsteady fluid ifeld of the same nozzle radius distributed injection distributions of static pressure,lfow velocity and mass lfow rate are gained when lfuid ifeld is fully developed,and the design of the nozzles of injection pipe is of these offered a reference to the design and improvement of ******@t bag filter. Keywords:bag filter,pulse-jet dust—cleaning,injection pipe,numerical simulation 脉冲清厌作为长袋低压脉冲除尘器关键技术之 1 喷吹管内流场的数值模拟…其清灰气流组织的不均匀性是大型袋式除尘器一,应用中普遍关注的问题 1。目前针对此问题已有相关本文利用软件Gambit建立维喷吹管模 ji 划研究,张景霞等[41模拟了定常二维喷吹管内部的稳态分网格,模型导入计算流体软件FLUENT,对喷吹铃流场,上鹏等1s]模拟了定常三维喷吹管内部的稳态流内气体流场进行模拟。场。脉冲喷吹是一个态过程嘲,喷吹管人口压力随着时间变化,本文将建立脉冲喷吹管的:三维模型,基 值模拟,并通过调正喷口孔径提高各喷口喷吹量的均象:直径76mm,长3600mm,喷吹管开有16个喷¨, 匀性、喷口直径16mm,喷口中心间距220mm,从人端次对喷口编号为0l~16号,建_二维模如 1所,】收稿日期:2010—7一l1 作者简介:蒋明辉(1986~),男,硕土研究生;上海市松汀区人民北路2999 东华大学环境科学与下程学院(201620);021—677925】3第30卷第4期蒋明辉:脉冲袋式除尘器喷吹管内流场的模拟研究‘75。气体质量流量随脉冲喷吹时间的变化,图5中三条曲线分别为01喷口、08喷口和16喷口的气体质量流量随脉冲喷吹时间的变化。图1喷吹管三维模型‘对模型进行网格划分,网格单元采用六面体网塔。格,喷吹管轴向网格间距取4mm,径向网格间距取 0 州问(s) lmm,喷口短管网格间距为lmm,如图2所示。图4喷吹管入口质量流量变化O 4 0 35 一。25 、图2喷吹管网格划分冬015 。1 曙o 05 0 脉冲喷吹是一个非稳态过程,喷吹管人口压力随时州(s) 图5不同位置喷口的质量流量变化时问不断变化,本文将其人口设置为非定常压力人口,压力变化规律参考相关实验测试结果:假设喷吹从图4可以看出,,脉冲喷吹宽度为80ms, ,~ kg/s。在脉冲阀一次启闭的过程中,喷吹管入口全压和静压喷吹管上各喷口的气体质量流量随脉冲喷吹时如图3变化。间的变化规律不同。如图5,喷吹管前端01喷口气体。25 质量流量在很短的时间()内即达到峰值。随。2 后流量不断降低,但降低幅度很小,,为喷吹的充分发展段。在喷吹结束时静压l 刻,无压缩气体进入喷吹管,喷口的质量流量迅速下降。。5 至零。。0 l。 20 70 ∞∞∞ 70 80 喷吹管中部08喷口的气体质量流量在脉冲喷吹时间1珊s) ,处于震荡阶段。,达到喷吹的充分发展段。在喷吹喷吹管各喷口设为压力出口,背压为一个标准大结束时质量流量出现小幅下降。气压,喷吹管壁面为无滑移绝热壁面啉明。-,随后基本保持在这一水平,在喷模拟喷吹管内三维湍流流场,非稳态湍流流场的计算吹结束时刻质量流量未出现下降趋势。采用SIMPLE算法…],,内部流动根据以上分析,本文取喷吹过程的充分发展段介质定义为理想可压气体。 。 。由图6和7可见:喷吹管轴向气流速度沿喷吹管各喷口的气体质量流量。在喷吹管前端、中部喷吹气流方向逐渐减小,喷吹管入口端气体流速约为和后端各取一个喷口进行分析,如图4为喷吹管入口 260m/s,喷吹管末端气流的轴向速度几乎为零,动压转建筑热能通风空调化为静压,因此喷吹管内静压分布沿喷吹气流方向逐各喷15气体质量流量分布不均/jJ,前端喷15喷吹气体渐增大,,末端静压量小,使得前端滤袋清灰不足;后端喷口喷吹气体量值达到最大,。大,清灰强度过高,导致后端滤袋容易产生破损,广大]此需要对喷吹管进行优化设计,提高各喷口喷吹气流的均匀性。。矗圈_一__ 2 ,从而实现均匀喷吹。原各喷口开口面积: 。0=: —_ (3(j3) I “调整后各喷口开口面积: 州。一。 l¨姆一m ( l2…..,r6) (4) 一,调整后各喷口直径: i i / ()5 D: 图7 (3)和(5)代入式(4)中整理町得修正公式: Di 、/玄(6) :D。为原各喷口直径,16mm。。1 (1) 2-2修正结果= 6 通过式(6)修正后的喷口孑L径如下表l Ki: ( 1,2,..…16) (2) m 式中:m为16个喷口的均质量流量,平kg/s;in为喷吹表1修正后各个喷口开孔直径管人15气体质量流量,;m 为各喷口气体质量流量,kg/s;K 为i喷口气体质量流量与平均值比值。喷口编号开扎直径(mm)喷[1编号)I:4L 直径(i/lm 值,从修正前等孔径喷吹的曲线可以看出01至16 喷口气体质量流量递增,这是由于沿喷吹气流方向喷口内外静压差递增,导致各喷口出口风速递增,质量流量不断增大,01喷口质量流量最小仅为平均值的使用修正后的开:fL:fL径重新建立喷吹管模型,人35%,。口边界条件不变,计算得到修正后的喷吹管各喷15在充分发展段时刻的K 值,如图8中修正后变孔径喷吹的曲线。图8中喷吹管修正前后的曲线比较可见,喷吹管前端喷LI的K ,末端喷I:3 K ,喷吹气流质量流量的最大不平衡率由原来的65%下降至20%,修正后的值模型相对原模型各喷15的流量趋于均匀,各滤袋清灰强度趋于一致,清灰效果得到改善。通过模拟可见在袋式除尘器中,同一根喷吹管上(下转79贝)第30卷第4期田智华等:光伏建筑一体化光伏组件表面清洁的效益分析。79。%,满足设计要求,%。③清洁后系统的年累计发电[1] [J].建设科技,2009,(6): 量、年累计节约费用、年节约标准煤、CO 减排量、s0 2O一23 减排量和烟尘减排量相对系统清洁前增加约25%,项计对阵统讨[2] 民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范(JGJ203—2010)[S]2010 [3] 光伏建筑一体化系统运行与维护规范(征求意见稿)is].201 1 %。~ 表1太阳能光伏发电系统转换效率测试结果(清洁前) (上接76页) 7。 l2。 I7。 22。 27。 36。5 69 5 87 5 88 5 80 5 62 5I 8 443 7 443 7 443 7 443 7 399 3 1 55 3 3 结语2522 8 2606 0 2607 1 2244 0 804 3 1 33 59 4 289 36 7 80% 利用CFD方法对喷吹管内三维非稳态流场进行模拟计算得到: 表2太阳能光伏发电系统转换效率测试结果1)在喷吹刚开始时,喷吹管各喷口气体的质量流(清洁后) 量急剧变化,,到达喷吹的充分发展段。7。 12o 17。 22o 27。 36 5 82 5 78 5 90 5 83 5 70 5 32 2)沿喷吹气流的方向,喷吹管内气流轴向速度逐443 7 443 7 443 7 443 7 399 3 1 55 3 2580 3 2564 5 261 5 7 2587 6 2276 2 825 3 1 3449 7 渐减小,静压逐渐增大,喷口气体质量流量逐渐增大。348 39 9 33% 3)基于充分发展段喷吹管各喷口的气体质量流量,用修正公式对喷吹管喷口尺寸进行修正后,各喷口表3系统清洁前后经济和环境效益指标对比气体质量流量趋于均匀。参考文献[1] 梅瑛,[J].机械工程与自动化,2006,f2):140—145 [2】[J].有色设备,2009,(4):5—8 [3] 林军,王凡,石英杰,[J].环境与可持续发展,2006,(3):61—62 [4] 张景霞,沈恒根,方爱民,[J】.电力环境保护,2008,24(3):30—32 备注:①。②全年累计辐射量按[5] 王鹏,杨青真,. MJ/m 计算。③太阳能光伏发电系统转换效率按测试结果计科学技术与工程,2009,9(8):2063—2066 算。[66 ]蒋存刚’李纪锦,[J].橡胶工业,2007,(1):49—51 3 结论【7] [D].上海:东华大学,2007 [8]Launder B E,Spalding D in Mathematical Models of 通过分析,可以得到如下几点结论和建议: Turbulence[:Academic press,1972 ①光伏建筑一体化项目在后续运营管理中,需要[9] Versteeg H K,Malalasekera An Introduction putational 加强系统运行和维护,尤其是光伏组件的清洁维护。 Fluid Dynamics:The FFNITE Volume Method[M】.New York: ②国家和行业应尽快出台光伏建筑一体化系统 WileyPress,1995 运行与维护规范,指导系统的运行和维护。[1O】章梓雄,【 l E京:清华大学出版社,1998 [1l】[M].北京:清华大学出版社,2004 ③光伏组件表面的灰尘、污垢等不洁物会严重影响太阳能光伏系统转换效率,进而影响太阳能光伏系统的经济效益、环境效益和投资效果。