袋式除塵器因使用靈活,運行安全,操作方便,收塵效率高等特點,被當(dāng)作最有效的收塵設(shè)備,廣泛的應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)中。袋式除塵器主要由箱體和濾袋組件構(gòu)成,其中箱體主要提供一個過濾環(huán)境,濾袋組件是由濾袋和籠骨組成,它的主要是過濾含塵氣體,濾袋組件是決定袋式除塵器除塵效率的關(guān)鍵元件。20世紀(jì)80年代實現(xiàn)了大型化,濾袋組件長度逐漸變長,其結(jié)構(gòu)的柔性更大。由于是柔性的懸掛結(jié)構(gòu),相鄰的濾袋組件在氣流作用下的可能因相互碰撞而破袋,這是引起袋室除塵器失效的嚴(yán)重事故;同時,產(chǎn)品使用企業(yè)也將遭受停產(chǎn)檢修、監(jiān)管罰款、除塵器產(chǎn)品及設(shè)計生產(chǎn)單位聲譽和市場競爭力下降的困擾。因此,研究柔性濾袋結(jié)構(gòu)的振動特性,解開從業(yè)人員對濾袋組件碰撞導(dǎo)致破袋的疑慮,對提高袋式除塵器設(shè)計、產(chǎn)品質(zhì)量,安全運行水平,具有非常重要的意義。論文采用流固耦合分析方法對濾袋組件振動做了初步研究,由于濾袋組件結(jié)構(gòu)和工作機理的特殊性,國內(nèi)外相關(guān)研究可供參考的文獻較為罕見。本文的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)結(jié)合袋式除塵器和濾袋組件的實際結(jié)構(gòu),建立袋式除塵器和濾袋組件的仿真模型。(2)濾袋組件的長度是影響濾袋振動幅度大小的重要因素,由于受風(fēng)面積和煙塵處理量的增加,濾袋組件在受到氣流沖擊時,長度越長,振動幅度越大,所以對于大型袋式除塵器有必要進行濾袋組件的振動分析。其次不同工況是相同袋式除塵器濾袋組件振動幅度大小的主要因素,研究表明,濾袋組件的振動幅度是隨著入口速度的增大而增大。當(dāng)入口速度達到一定值時,部分相鄰濾袋組件就會發(fā)生碰撞,加速了濾袋的破損。所以有效的控制入口風(fēng)速,可以減少濾袋的破袋事故,同時對節(jié)約濾袋更換的費用,有很大的經(jīng)濟效益。(3)工作中袋式除塵器的處理風(fēng)量是變化的,其中袋式除塵器的處理風(fēng)量與入口風(fēng)速成正比關(guān)系,即對袋式除塵器入口設(shè)置為正弦變化的風(fēng)速,通過改變?nèi)肟陲L(fēng)速的頻率研究濾袋的振動特性,結(jié)果表明,當(dāng)入口風(fēng)速的頻率等于濾袋組件的固有頻率時,濾袋組件振動幅度較大,部分相鄰濾袋組件發(fā)生碰撞,當(dāng)入口風(fēng)速的頻率遠離它的固有頻率時,其振動幅度較小,所以可以通過使入口風(fēng)速的頻率遠離濾袋組件的固有頻率來降低濾袋組件的振動幅度,避免相鄰濾袋組件間的碰撞。濾袋組件的振動研究可以準(zhǔn)確清楚地展現(xiàn)氣流分布對不同結(jié)構(gòu)濾袋組件振動的影響及規(guī)律。
【學(xué)位單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：X701.2
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 袋式除塵器的簡介
        1.2.1 袋式除塵器的國內(nèi)外發(fā)展
        1.2.2 袋式除塵器的過濾過程
        1.2.3 袋式除塵器特點
    1.3 袋式除塵器出現(xiàn)的問題
    1.4 袋式除塵器內(nèi)部流場研究現(xiàn)狀
        1.4.1 試驗測試
        1.4.2 袋式除塵器流場模擬
    1.5 流固耦合概述和應(yīng)用
        1.5.1 流固耦合概述
        1.5.2 流固耦合的應(yīng)用
    1.6 研究內(nèi)容及方法
第2章 袋式除塵器數(shù)值模擬的基本理論
    2.1 袋式除塵器數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 基本假設(shè)
        2.1.2 邊界條件
    2.2 網(wǎng)格劃分
    2.3 流體動力學(xué)控制方程
    2.4 數(shù)值模擬方法
    2.5 湍流模型
    2.6 數(shù)值計算方法
    2.7 濾袋組件數(shù)學(xué)模型
        2.7.1 濾袋組件結(jié)構(gòu)模型的基本假設(shè)
        2.7.2 濾袋組件的結(jié)構(gòu)模型
        2.7.3 邊界條件
    2.8 濾袋組件動力模塊數(shù)值模型的建立
        2.8.1 濾袋組件模型的運動控制方程
        2.8.2 直接積分法
    2.9 本章小結(jié)
第3章 恒定進口速度下濾袋組件振動的數(shù)值模擬
    3.1 研究的指導(dǎo)思想和方法
    3.2 袋式除塵器入口速度的確定
        3.2.1 過濾速度
        3.2.2 入口速度
    3.3 袋式除塵器仿真模型的建立
        3.3.1 袋式除塵器仿真模型的參數(shù)化
        3.3.2 不同的濾袋長度濾袋的袋式除塵器模型
        3.3.3 工況描述與邊界條件
        3.3.4 濾袋幾何模型
    3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.4.1 流場結(jié)果分析
        3.4.2 濾袋振動的模擬結(jié)果
    3.5 入口速度對濾袋振動的影響
        3.5.1 袋式除塵器模型
        3.5.2 工況描述與邊界條件
        3.5.3 濾袋組件結(jié)構(gòu)模型
        3.5.4 入口速度的確定
    3.6 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.6.1 流場模擬結(jié)果分析
        3.6.2 濾袋組件振動的模擬分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 非恒定進口速度下濾袋組件振動的數(shù)值模擬
    4.1 濾袋組件結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析
        4.1.1 模態(tài)分析的描述
        4.1.2 模態(tài)分析的提取方法
        4.1.3 ANSYS軟件簡介
        4.1.4 濾袋組件模型的建立
    4.2 袋室計算模型與邊界條件設(shè)置
        4.2.1 袋室計算模型的建立
        4.2.2 工況描述與邊界條件
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.3.1 流場模擬結(jié)果分析
        4.3.2 濾袋組件振動的模擬結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果

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本文編號：2845934