【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展,粉塵顆粒的大量排放帶來了嚴重的環(huán)境問題,威脅著生態(tài)環(huán)境與人類健康。目前,靜電除塵器廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的粉塵脫除環(huán)節(jié),但其對可吸入顆粒物,特別是細微顆粒物的脫除效果不夠理想,而濕式電除塵器則能有效的脫除細顆粒物。本文研究了濕式電除塵器的除塵過程。本文通過COMSOL Multiphysics軟件,綜合考慮流場模型、電暈電場模型、顆粒運動模型、顆粒荷電模型、溫度模型和濕度模型,建立了多物理場耦合數(shù)值仿真模型,對除塵器在干式和濕式工作狀態(tài)下的除塵過程進行了仿真模擬。首先建立了簡化的二維平面模型,給出了不同參數(shù)下顆粒的運動軌跡,得出了定性的結(jié)論:在其他條件不變時,除塵器在高電壓、低流速、大粒徑的情況下除塵效果更好。然后,在三維模型中模擬了除塵器的干式工作過程。通過對無電場時顆粒的自然沉降的模擬,排除了非實驗改變因素造成誤差的可能性。給出了電場和流場的分布;以分段濃度減少率、沿程沉積效率、除塵總效率為指標,考察了極板電壓、氣流速度、粒徑大小對除塵效果的影響;分析了不同條件下,除塵總效率對各自變量的敏感程度。得出以下結(jié)論:電勢和電場強度的分布,以放電極和芒刺線為對稱軸呈現(xiàn)軸對稱形式,電勢在電暈線及其附近最高,電場強度在芒刺的尖端達到最大;顆粒的分段濃度減少率、沿程沉積效率、除塵總效率均隨著粒徑的增大而增大,隨著電壓的增大而增大,隨著流速的增大而減小;隨著電壓的增加,除塵效率對電壓改變的敏感性降低,與低風(fēng)速相比,高風(fēng)速時除塵效率對電壓的改變更敏感;隨著風(fēng)速的增加,除塵效率對風(fēng)速改變的敏感性降低,與高電壓相比,低電壓時除塵效率對風(fēng)速的改變更敏感。最后,在三維模型中模擬了除塵器的濕式工作過程。同樣以分段濃度減少率、沿程沉積效率、除塵總效率為指標,考察了極板電壓、氣流速度、粒徑大小對除塵效果的影響;分析了不同條件下,除塵總效率對各自變量的敏感程度。與干式狀態(tài)相對比,得出以下結(jié)論:濕式工作狀態(tài)下粒子的分段濃度減少率、沿程沉積效率、除塵總效率的變化趨勢與干式時相同,但數(shù)值上更大,除塵效果更好。除塵效率對風(fēng)速和電壓改變的敏感性變化與干式時相同,但比干式時更敏感。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X701.2
【圖文】：

式電除塵器的工作原理塵器通過使氣體中的灰塵顆粒帶電，在電場力的作用下偏向收塵除，從而達到除塵的目的，一般應(yīng)用在工業(yè)煙塵排放的除塵領(lǐng)域分 4 個步驟[39]。如圖 2-1 所示。

(b)芒刺尺寸圖圖 3-1 模型尺寸示意圖對模型采用自由三角形剖分法進行網(wǎng)格劃分，陰極線附近進行局部加密。經(jīng)網(wǎng)格無關(guān)性驗證，網(wǎng)格總數(shù)約為 40 萬時，可以較好地權(quán)衡計算精度和計算時間兩個方面。3.3.2 模型參數(shù)模擬模型參數(shù)與實驗保持一致，入口煙氣溫度為 120℃，密度 1.225kg/m3，粘度 1.7894×10-5Pa·s，濕式狀態(tài)下相對濕度為 5%。入口顆粒濃度 100mg/m3，固體顆粒密度 2000kg/m3，顆粒入口速度與氣體速度相同。顆粒的粒徑分布服從羅辛-拉姆勒函數(shù)，其表達式為： = ×( ( ) ) (2-40)取 =1.6， =5.6，粒徑分布圖如圖 3-2 所示：

圖 3-2 粒徑分布粒徑分布，考慮粒徑為 1~20μm 的粒子，取出幾種離散的粒徑，布，并結(jié)合其荷電情況，列入表 3-3 中：表 3- 3 粒徑分布及荷電情況 質(zhì)量百分比滿負荷噴入質(zhì)量80%負荷噴入質(zhì)量70%負荷噴入質(zhì)量單位粒子荷電量% kg/s kg/s kg/s C 20.2 4.04E-06 3.23E-06 2.84E-06 5.72E-18 24.84 4.97E-06 3.97E-06 3.50E-06 3.57E-17 23.33 4.67E-06 3.73E-06 3.28E-06 2.80E-16 14.61 2.92E-06 2.34E-06 2.06E-06 3.22E-16 8.33 1.67E-06 1.33E-06 1.17E-06 5.72E-16 4.44 8.88E-07 7.10E-07 6.25E-07 8.94E-16 2.25 4.5E-07 3.60E-07 3.17E-07 1.29E-15

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2806877