本文關(guān)鍵詞：新型濾筒除塵器的性能實驗研究及工業(yè)應(yīng)用

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【摘要】：工業(yè)尾氣的大量排放,導(dǎo)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(guān)重要。濾筒除塵器作為去除空氣中細顆粒物的一種有效設(shè)備,被廣泛的應(yīng)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(jié)構(gòu)運行參數(shù)展開研究能為其更加廣泛的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。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(nèi)部具有錐體結(jié)構(gòu)的新型濾筒)的過濾性能和清灰性能進行研究,分析不同結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)參數(shù)進行研究,并運用響應(yīng)面法(Response surface methodology,RSM)分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對其經(jīng)濟效益比的影響,對新型濾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)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(yīng)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(jié)果表明:(1)對新型濾筒除塵器過濾性能的實驗研究發(fā)現(xiàn):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(fēng)量時降低過濾速度,從而提高過濾效率。實驗測量結(jié)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(xiàn):具有錐體結(jié)構(gòu)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(dāng)噴吹壓力為0.6MPa,脈沖寬度為100ms時,不同結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的添加能夠改變常規(guī)濾筒內(nèi)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(jié)構(gòu)的添加使得沿濾筒長度方向上的側(cè)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(jīng)濟分析,結(jié)果表明:新型濾筒除塵器由于采用的濾筒在內(nèi)部添加了錐體結(jié)構(gòu),增大了單個濾筒的過濾面積,在處理相同風(fēng)量時,能夠減少濾筒的使用個數(shù),進而減少除塵器體積和占地面積。在本文給定的參數(shù)范圍內(nèi),成本效益比隨錐體褶數(shù)增大先增大后減小;隨錐體高度、濾筒褶數(shù)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(shù)、濾筒褶數(shù)、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(shù)范圍內(nèi),當(dāng)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(nèi)部具有錐體結(jié)構(gòu)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(yīng)用到某鋼廠高爐礦槽以及某礦篩分廠房項目中,試用結(jié)果發(fā)現(xiàn):新型濾筒除塵器清灰效果良好、運行穩(wěn)定、阻力低于原設(shè)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(nèi)外具有更廣闊的應(yīng)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(tǒng)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(nèi)部具有錐體結(jié)構(gòu)的新型褶式濾筒的推廣應(yīng)用提供理論支持。
【關(guān)鍵詞】：新型濾筒除塵器 工作性能 實驗研究 工業(yè)應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(yīng)用15-16
• 1.3 濾筒除塵器的研究現(xiàn)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(xiàn)存問題18-21
• 1.5 研究內(nèi)容、目的及意義21-22
• 1.5.1 研究內(nèi)容和目的21
• 1.5.2 研究意義21-22
• 1.6 技術(shù)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?zāi)康?/span>24
• 2.2 測試系統(tǒng)及測試方法24-31
• 2.2.1 實驗測試系統(tǒng)及裝置24-29
• 2.2.2 測量方法29-31
• 2.3 實驗結(jié)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(jié)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?zāi)康?/span>35-36
• 3.3 清灰性能測試系統(tǒng)36-37
• 3.4 實驗原理及方法37-39
• 3.5 實驗結(jié)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(jié)48-50
• 第四章 新型濾筒除塵器的經(jīng)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(jīng)濟性模型50-52
• 4.1.1 效益成本比50
• 4.1.2 濾筒除塵器經(jīng)濟性分析模型的建立50-52
• 4.2 基于響應(yīng)曲面法計算工況設(shè)計及優(yōu)化分析52-54
• 4.2.1 響應(yīng)面法52
• 4.2.2 工況設(shè)計及計算工況52-54
• 4.3 方差分析54-58
• 4.4 結(jié)果與分析58-59
• 4.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果59-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第五章 新型濾筒除塵器的工業(yè)應(yīng)用61-70
• 5.1 現(xiàn)場情況介紹61-67
• 5.1.1 某鋼廠高爐礦槽除塵系統(tǒng)61-65
• 5.1.2 某礦篩分廠房項目除塵系統(tǒng)65-67
• 5.2 使用效果評估67-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)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