【摘要】：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,城市化進(jìn)程日益擴(kuò)大,人們生活水平逐漸提高,在這個(gè)時(shí)代蒸蒸日上的背后是大量資源的消耗為此提供不懈的動(dòng)力,而能源結(jié)構(gòu)中主要是以煤炭為主,煤炭燃燒排放的SO2和煙塵對(duì)大氣造成了嚴(yán)重的污染,國(guó)家在“十五”期間就設(shè)立“燃煤鍋爐煙氣微細(xì)粒子高效控制技術(shù)與設(shè)備”的課題,其實(shí)質(zhì)內(nèi)容就是要從根本上解決燃煤鍋爐對(duì)造成的大氣污染問(wèn)題。工業(yè)除塵器是從氣流中回收物料的主要設(shè)備,成為工業(yè)生產(chǎn)中通風(fēng)除塵系統(tǒng)的重要組成部分,除塵器工作效率將會(huì)直接導(dǎo)致排放至空氣中的粉塵含量,對(duì)環(huán)境有著直接的影響。其中旋風(fēng)分離器以其特有的優(yōu)點(diǎn)成為學(xué)者們致力于研究的重點(diǎn)對(duì)象。隨著工業(yè)裝置生產(chǎn)規(guī)模的提高以及操作條件變得更為苛刻,對(duì)旋風(fēng)分離器性能的要求也不斷提高:一方面要求旋風(fēng)分離器有更強(qiáng)的捕集細(xì)小粉塵的能力;另一方面要求旋風(fēng)分離器的壓降進(jìn)一步減少,以降低能耗。基于以上背景,以常規(guī)帶直管的分離器作為基礎(chǔ),通過(guò)合理的添加濾芯段提出一種旋濾器結(jié)構(gòu),主要針對(duì)含塵氣體實(shí)現(xiàn)先離心分離再濾芯吸附小微顆粒的除塵方式,以期提高設(shè)備捕捉微小粉塵的能力。(1)首先基于數(shù)值模擬方法對(duì)旋濾器初始模型氣相流場(chǎng)開(kāi)展分析,初步了解旋濾器結(jié)構(gòu)速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)的分布特性;(2)其次采用離散相模型(Discrete Phase Model,DPM)對(duì)氣固兩相流場(chǎng)進(jìn)行全面討論,觀察并分析粒子從入口不同位置點(diǎn)入射對(duì)運(yùn)移軌跡的影響,以及旋濾器內(nèi)不同粒徑大小的粒子在流場(chǎng)中的運(yùn)移軌跡情況。(3)在了解旋濾器初始模型流場(chǎng)分布后,通過(guò)正交試驗(yàn)方法對(duì)旋濾器內(nèi)置濾芯的規(guī)格大小和排布方式進(jìn)行優(yōu)選。通過(guò)將試驗(yàn)結(jié)果直觀分析和方差分析兩種方法相結(jié)合,找出分離效率最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。并進(jìn)一步對(duì)排氣管伸入長(zhǎng)度進(jìn)行模擬分析,找到旋濾器分離性能最佳時(shí)的排氣管伸入長(zhǎng)度。并將優(yōu)選的結(jié)果與初始模型進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)。(4)最后搭建室內(nèi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。對(duì)粉料滑石粉進(jìn)行取樣測(cè)粒徑,選取濾芯吸附顆粒、集灰容器中粉料取樣用粒度儀進(jìn)行粒徑測(cè)量,得出分離前后粒徑分布曲線(xiàn)。對(duì)正交試驗(yàn)所優(yōu)選出的三種旋濾器結(jié)構(gòu)進(jìn)行分離效率和壓降測(cè)試,并將模擬值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析。最后討論了不同速度時(shí),濃度對(duì)旋濾器分離效率和壓降的影響,并對(duì)形成原因分析。實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果之間有相同的趨勢(shì),模擬結(jié)果得到實(shí)驗(yàn)的充分驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ051.85
【圖文】：

風(fēng)除塵器目前在工業(yè)鍋爐使用流。該除塵方式相對(duì)其他三廉、設(shè)備安裝維護(hù)方便、不易要的氣固兩相分離的除塵設(shè)廣泛的煙氣除塵設(shè)備之一，如進(jìn)入分離器利用氣流旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生方式適在捕集、分離粒徑為 簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、能耗小等紡食品等工業(yè)部門(mén)應(yīng)用也有很復(fù)雜的三維、兩相流所形成，斷的研究至今也很難完全掌握立一套成熟的數(shù)學(xué)模型[5]。即仍然持續(xù)不斷，隨科學(xué)技術(shù)的，由于測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技的研究達(dá)到一個(gè)全新的階段。

2-內(nèi)旋流；3-外旋流；4-排氣管；5-濾芯；圖 1.2 旋濾器工作原理示意圖對(duì)象，從流場(chǎng)的數(shù)值模擬計(jì)算、顆進(jìn)行研究，研究的主要內(nèi)容如下構(gòu)的工作原理、分離特性和理論型氣相流場(chǎng)特性進(jìn)行分析，包括算方法及選擇合適的數(shù)值模擬方，著重分析顆粒在流場(chǎng)中的受力以下的顆粒的分級(jí)效率進(jìn)行分析寸、排布方式以及溢流管深入長(zhǎng)法，數(shù)值模擬計(jì)算得出結(jié)果，分析。室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)優(yōu)選參數(shù)的分離性能旋濾器結(jié)構(gòu)；

圖 2.1 旋濾器結(jié)構(gòu)圖表 2-1 旋濾器基本模型尺寸（單位 mm）口徑入口邊長(zhǎng)入口邊寬總體高度da b H 5 100 40 1100 首先運(yùn)用 GAMBIT 軟件進(jìn)行建模并前處理。進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算必須對(duì)模關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的精確性，差的網(wǎng)格錯(cuò)誤的模擬結(jié)果。為配合不同的計(jì)便更準(zhǔn)確地描繪流場(chǎng)的變化規(guī)律。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2743788