發(fā)布時間：2017-09-25 13:41

  本文關鍵詞：新型濾筒除塵器的性能實驗研究及工業(yè)應用

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【摘要】：工業(yè)尾氣的大量排放,導致空氣中含有大量懸浮微細顆粒物,特別是細顆粒物,對人類健康以及環(huán)境造成極大的危害。隨著國家各個行業(yè)對顆粒物排放限值的要求日益嚴格以及大眾環(huán)保意識的逐漸增強,有效的控制空氣中的細顆粒物的排放量顯得至關重要。濾筒除塵器作為去除空氣中細顆粒物的一種有效設備,被廣泛的應用在冶金、火力發(fā)電、采礦、化工等行業(yè)。因此,對濾筒除塵器結構運行參數展開研究能為其更加廣泛的應用奠定理論基礎。本文通過搭建濾筒除塵器實驗測試平臺,對常規(guī)濾筒除塵器(所采用的濾筒為常規(guī)濾筒)和新型濾筒除塵器(所采用的濾筒為內部具有錐體結構的新型濾筒)的過濾性能和清灰性能進行研究,分析不同結構下的濾筒除塵器的除塵效率(總過濾效率和分級過濾效率)、過濾阻力、清灰效果等的變化情況。同時,基于成本效益法對新型濾筒的結構參數進行研究,并運用響應面法(Response surface methodology,RSM)分析不同結構參數對其經濟效益比的影響,對新型濾筒的結構參數進行優(yōu)化。此外,為了測試新型濾筒除塵器在實際工程中的運行情況,將新型濾筒除塵器應用在某鋼廠高爐礦槽除塵工程以及某礦篩分廠房項目中。結果表明:(1)對新型濾筒除塵器過濾性能的實驗研究發(fā)現:新型濾筒的使用能夠增大除塵器的過濾面積,在相同處理風量時降低過濾速度,從而提高過濾效率。實驗測量結果也表明:新型濾筒除塵器的過濾效率高于常規(guī)濾筒除塵器,特別在粉塵粒徑較小的時候,過濾效率改善的效果更加明顯;對于濾筒在運行過程中的壓力損失研究發(fā)現:具有錐體結構的新型濾筒的壓力損失有所降低。(2)新型濾筒除塵器和常規(guī)濾筒除塵器的清灰對比實驗表明:當噴吹壓力為0.6MPa,脈沖寬度為100ms時,不同結構的濾筒在100mm、500mm、900mm測點處的壓力峰值分別為212Pa、396Pa、1920Pa(常規(guī)濾筒),400Pa、640Pa、1648Pa(錐體高度0.4m的新型濾筒),360Pa、360Pa、1200Pa(錐體高度0.6m的新型濾筒),說明錐體結構的添加能夠改變常規(guī)濾筒內部清灰能量的分布情況,在提高濾筒上部的清灰壓力的同時,降低濾筒底部的清灰壓力,錐體結構的添加使得沿濾筒長度方向上的側壁壓力峰值的分布均勻性提高,這種改善效果使得濾筒上部區(qū)域的清灰效果提高,并且降低了常規(guī)濾筒底部由于清灰壓力過大引起提前破損的概率,延長了濾筒的整體使用壽命。(3)通過成本效益法對新型濾筒除塵器進行經濟分析,結果表明:新型濾筒除塵器由于采用的濾筒在內部添加了錐體結構,增大了單個濾筒的過濾面積,在處理相同風量時,能夠減少濾筒的使用個數,進而減少除塵器體積和占地面積。在本文給定的參數范圍內,成本效益比隨錐體褶數增大先增大后減小;隨錐體高度、濾筒褶數及褶高增加,成本效益比增大。影響成本效益比的顯著性水平順序依次為錐體褶數、濾筒褶數、褶高、錐體高,而錐體上圓臺半徑的影響可忽略不計。在給定的參數范圍內,當N_1=264,h_1=0.8m,N_2=350,h_2=0.05m時,取得的最大成本效益比為33.25%。(4)為了檢驗內部具有錐體結構的新型濾筒在實際工程中的運行能力,將新型濾筒除塵器應用到某鋼廠高爐礦槽以及某礦篩分廠房項目中,試用結果發(fā)現:新型濾筒除塵器清灰效果良好、運行穩(wěn)定、阻力低于原設計值、出口排放濃度低于20mg/Nm~3,達到國家環(huán)保要求。脈沖噴吹濾筒除塵器作為袋式除塵器和電除塵器的理想替代品,在國內外具有更廣闊的應用空間。本文提出的新型濾筒除塵器,在清灰性能、過濾效率和系統壓力損失三方面,與常規(guī)濾筒相比,具有清灰效果更好、運行阻力低、更加節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。為內部具有錐體結構的新型褶式濾筒的推廣應用提供理論支持。
【關鍵詞】：新型濾筒除塵器 工作性能 實驗研究 工業(yè)應用
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X701.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 濾筒除塵器13-16
• 1.2.1 濾筒除塵器的分類13-15
• 1.2.2 濾筒除塵器在工業(yè)中的應用15-16
• 1.3 濾筒除塵器的研究現狀16-18
• 1.3.1 濾筒除塵器過濾性能研究16-17
• 1.3.2 濾筒除塵器清灰性能研究17-18
• 1.4 濾筒除塵器的現存問題18-21
• 1.5 研究內容、目的及意義21-22
• 1.5.1 研究內容和目的21
• 1.5.2 研究意義21-22
• 1.6 技術路線22
• 1.7 創(chuàng)新點22-24
• 第二章 新型濾筒除塵器過濾性能的實驗研究24-35
• 2.1 實驗目的24
• 2.2 測試系統及測試方法24-31
• 2.2.1 實驗測試系統及裝置24-29
• 2.2.2 測量方法29-31
• 2.3 實驗結果及分析31-33
• 2.3.1 新型濾筒除塵器與常規(guī)濾筒除塵器的過濾效率對比31-32
• 2.3.2 新型濾筒除塵器與常規(guī)濾筒除塵器的壓力損失對比32-33
• 2.4 本章小結33-35
• 第三章 新型濾筒除塵器清灰性能的實驗研究35-50
• 3.1 脈沖清灰效果評價指標35
• 3.2 實驗目的35-36
• 3.3 清灰性能測試系統36-37
• 3.4 實驗原理及方法37-39
• 3.5 實驗結果與分析39-45
• 3.5.1 不同噴吹壓力下壓力峰值的對比39-44
• 3.5.2 不同脈沖寬度下壓力峰值的對比44-45
• 3.6 清灰壓力峰值變化45-46
• 3.7 粉塵動態(tài)脫落過程拍攝46-48
• 3.8 本章小結48-50
• 第四章 新型濾筒除塵器的經濟性分析50-61
• 4.1 基于成本效益法建立新型濾筒除塵器經濟性模型50-52
• 4.1.1 效益成本比50
• 4.1.2 濾筒除塵器經濟性分析模型的建立50-52
• 4.2 基于響應曲面法計算工況設計及優(yōu)化分析52-54
• 4.2.1 響應面法52
• 4.2.2 工況設計及計算工況52-54
• 4.3 方差分析54-58
• 4.4 結果與分析58-59
• 4.5 結構參數優(yōu)化結果59-60
• 4.6 本章小結60-61
• 第五章 新型濾筒除塵器的工業(yè)應用61-70
• 5.1 現場情況介紹61-67
• 5.1.1 某鋼廠高爐礦槽除塵系統61-65
• 5.1.2 某礦篩分廠房項目除塵系統65-67
• 5.2 使用效果評估67-69
• 5.3 本章小結69-70
• 第六章 結論與展望70-72
• 6.1 結論70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻72-78
• 攻讀碩士期間主要成果78-79
• 致謝79

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本文編號：917679