本文關(guān)鍵詞：脈沖清灰袋式除塵器性能實(shí)驗(yàn)研究及仿真分析　出處：《南昌大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 脈沖清灰 袋式除塵器 實(shí)驗(yàn)研究 半物理仿真

【摘要】：除塵器的研究包括實(shí)驗(yàn)研究和物理仿真,其中實(shí)驗(yàn)研究存在一定局限性,包括周期長、不能精細(xì)監(jiān)測實(shí)際工況含塵氣流的過濾過程和清灰過程、未處理好各種清灰機(jī)理因素之間的影響及耦合關(guān)系等問題,制約了除塵器新產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新;而物理仿真則由于難以確定準(zhǔn)確的邊界條件,導(dǎo)致仿真結(jié)果與實(shí)際工況相差較大;半物理仿真作為仿真技術(shù)的一個(gè)分支,結(jié)合物理模型和實(shí)體結(jié)構(gòu),使仿真更接近實(shí)際情況,從而得到更確切的信息。脈沖噴吹清灰已成為目前主流的袋式除塵器清灰方式,其清灰機(jī)理及性能評估雖有很多文獻(xiàn)涉及,但尚未形成主流的共識,同時(shí)脈沖清灰除塵器的設(shè)計(jì)較為依賴專家的經(jīng)驗(yàn),限制了脈沖清灰除塵器的技術(shù)性能優(yōu)化和產(chǎn)品創(chuàng)新。因此,針對上述問題,本文擬結(jié)合除塵器測試實(shí)驗(yàn)及計(jì)算模擬,以脈沖清灰系統(tǒng)為對象,對其過濾過程和噴吹清灰過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、物理仿真及半物理仿真研究,研究內(nèi)容及成果如下:(1)在大量收集和整理袋式除塵器性能實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)值仿真的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套兼顧物理實(shí)驗(yàn)和半物理仿真實(shí)驗(yàn)的多功能綜合實(shí)驗(yàn)裝置,完成了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及設(shè)備選型,根據(jù)文獻(xiàn)總結(jié),確定了實(shí)驗(yàn)過濾和清灰效果的評價(jià)指標(biāo)及相關(guān)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)取值范圍;構(gòu)建了半物理實(shí)驗(yàn)硬件在環(huán)仿真系統(tǒng);(2)為保證實(shí)驗(yàn)所需的含塵氣流,設(shè)計(jì)了一套針對粉塵輸送的振動(dòng)發(fā)塵裝置,通過理論分析、動(dòng)力學(xué)分析驗(yàn)證發(fā)塵器安全可靠且滿足實(shí)驗(yàn)要求,通過含塵氣流過濾實(shí)驗(yàn),獲取濾袋滲透率隨時(shí)間的變化關(guān)系,構(gòu)建半物理仿真數(shù)據(jù)接口。(3)對實(shí)驗(yàn)裝置過濾過程進(jìn)行仿真分析,建立了實(shí)驗(yàn)過濾過程對應(yīng)的參數(shù)化數(shù)學(xué)模型,結(jié)合fluent的UDF功能建立含塵過濾過程中濾袋的壓力損失數(shù)學(xué)模型,結(jié)合響應(yīng)面法,研究不同長度的濾袋、過濾速度、粉塵濃度、過濾面積對除塵器實(shí)驗(yàn)裝置壓力損失、清灰周期等的影響,得到相應(yīng)結(jié)果為袋式除塵器的過濾性能提供預(yù)估。(4)對實(shí)驗(yàn)裝置清灰過程進(jìn)行仿真分析,建立了實(shí)驗(yàn)清灰過程對應(yīng)的參數(shù)化數(shù)學(xué)模型,結(jié)合fluent的UDF功能實(shí)現(xiàn)脈沖閥出口總壓隨時(shí)間的變化,選取濾袋鼓脹變形造成的濾袋內(nèi)外壓差及振動(dòng)造成的濾袋加速度作為實(shí)驗(yàn)裝置清灰效果的評價(jià)參數(shù),對不同噴吹管加不同噴嘴模型的噴吹模式進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得較優(yōu)的組合方案,結(jié)果為袋式除塵器的噴吹清灰性能提供預(yù)估。
[Abstract]:The research of dust collector includes experimental research and physical simulation, among which the experimental research has some limitations, including long period, can not monitor the actual conditions of dust flow filtration process and ash removal process. The influence of various cleaning mechanism factors and the coupling relationship have not been properly dealt with, which has restricted the research and development of new products and design innovation of dust catcher. But the physical simulation is difficult to determine the accurate boundary conditions, which results in a big difference between the simulation results and the actual working conditions. As a branch of simulation technology, semi-physical simulation combines physical model and physical structure to make the simulation more close to the actual situation. In order to obtain more accurate information, pulse jet cleaning has become the mainstream ash removal method of bag dust remover. Although there are many references on the mechanism and performance evaluation of ash removal, the mainstream consensus has not yet been formed. At the same time, the design of pulse dust remover depends on the experience of experts, which limits the technical performance optimization and product innovation. In this paper, combined with the testing experiment and calculation simulation of the dust collector, the filtration process and the injection soot cleaning process of the pulse ash cleaning system are studied by experiment, physical simulation and semi-physical simulation. The research contents and results are as follows: 1) based on the experimental research and numerical simulation of the performance of a large number of collecting and finishing bag dust catcher. A set of multi-functional comprehensive experimental device is designed, which takes both physical experiment and semi-physical simulation experiment into account. The overall design of the experimental system, the design of experimental scheme and the selection of equipment are completed, according to the literature summary. The evaluation index of experimental filtration and ash removal effect and the range of experimental values of relevant parameters are determined. The hardware-in-loop simulation system of semi-physical experiment is constructed. In order to ensure the dust-containing airflow needed in the experiment, a set of vibrating dusting device for dust conveying is designed. Through the theoretical analysis, the dynamics analysis verifies that the dust generator is safe and reliable and meets the requirements of the experiment. Through the dust flow filtration experiment, the relationship of filter bag permeability with time was obtained, and the semi-physical simulation data interface was constructed to simulate and analyze the filter process of the experimental device. The corresponding parameterized mathematical model of the experimental filtration process was established. Combined with the UDF function of fluent, the pressure loss mathematical model of the filter bag in the process of dust filtration was established, and the response surface method was combined. The effects of different length of filter bag, filter speed, dust concentration and filter area on pressure loss and ash cleaning period of the experimental device of dust collector were studied. The corresponding results are obtained to provide an estimate of filter performance of the bag filter. (4) Simulation analysis is carried out on the soot removal process of the experimental device, and the corresponding parameterized mathematical model of the soot removal process is established. Combined with the UDF function of fluent, the total outlet pressure of pulse valve changes with time. The pressure difference inside and outside the filter bag and the acceleration of filter bag caused by vibration are selected as the evaluation parameters of the soot removal effect of the experimental device, and the injection modes with different injection tube and different nozzle models are numerically simulated. A better combination scheme was obtained, and the results provided a prediction for the soot cleaning performance of the bag dust collector.
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X701.2

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本文編號：1423102