余熱利用型電旋風(fēng)除塵裝置研究與數(shù)值模擬
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更多相關(guān)文章: 余熱利用 節(jié)能減排 電旋風(fēng)除塵 試驗(yàn)研究
【摘要】:工業(yè)生產(chǎn)中的大約一半熱能以低品位余熱的形式未經(jīng)進(jìn)一步處理就排放出去,不但浪費(fèi)能源而且嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境,還影響了人類健康。目前各國(guó)制訂工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)愈來愈嚴(yán)格,對(duì)低品位余熱進(jìn)一步回收利用對(duì)節(jié)能減排而言意義重大,在節(jié)能領(lǐng)域,如何更加充分高效地利用中工業(yè)余熱資源已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究方向。同時(shí)由于靜電旋風(fēng)除塵器本身具有阻力損失低、除塵效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)成為除塵領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文提出一種工業(yè)鍋爐用的余熱利用型電旋風(fēng)除塵器總體方案,使余熱利用技術(shù)與電旋風(fēng)除塵技術(shù)一體化,以達(dá)到節(jié)能減排的目的。在本文余熱利用型電旋風(fēng)除塵器中,詳細(xì)探討了該除塵器的的除塵機(jī)理和換熱機(jī)理,就余熱利用就來說,利用電場(chǎng)力強(qiáng)化換熱,通過流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和電場(chǎng)之間的復(fù)合場(chǎng)的協(xié)同作用來強(qiáng)化換熱;在除塵方面在原來的電旋風(fēng)除塵的離心力、電場(chǎng)力加入熱泳力達(dá)到多力復(fù)合除塵的效果。本文基于自行設(shè)計(jì)、制造和和搭建除塵器除塵換熱試驗(yàn)平臺(tái),除塵器內(nèi)筒除塵部分以含塵空氣為工質(zhì),除塵器夾層換熱部分以水為工質(zhì),通過模擬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在該除塵器中,電場(chǎng)強(qiáng)化了換熱效果,在所加電壓為15000V,空氣流量為2500L/h條件下,電場(chǎng)強(qiáng)化系數(shù)增加到最大,可達(dá)1.84,證實(shí)了電場(chǎng)對(duì)以空氣為工質(zhì)的對(duì)流傳熱有較好強(qiáng)化作用。同時(shí),在所加電壓為20000V,空氣流量為1350L/h的條件下,通過改變水與煙氣的溫差值,證實(shí)了煙氣溫度越高,水的溫度越低,即溫差所形成的熱泳力越大,熱泳力在除塵過程中所起脫除作用越好。然后本文利用數(shù)值模擬的方法,對(duì)除塵器的初始狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析其流場(chǎng)特點(diǎn)探究其影響因素,為該裝置后續(xù)可能的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論分析依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:余熱利用 節(jié)能減排 電旋風(fēng)除塵 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】:上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X701.2
【目錄】:
- 摘要6-7
- abstract7-12
- 第一章 緒論12-18
- 1.1 選題背景及研究意義12-14
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
- 1.3 本課題的來源17
- 1.4 本課題的意義17
- 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容17-18
- 第二章 電除塵基礎(chǔ)理論18-29
- 2.1 靜電除塵器基本原理18-19
- 2.2 煙氣在高電壓下的電離19-21
- 2.3 塵粒荷電過程21-23
- 2.3.1 電場(chǎng)荷電21-22
- 2.3.2 擴(kuò)散荷電22-23
- 2.3.3 反常的塵粒荷電23
- 2.4 荷電粒子的運(yùn)動(dòng)與沉降23-24
- 2.4.1 粉塵顆粒的理論驅(qū)進(jìn)速度24
- 2.5 電場(chǎng)強(qiáng)度分布24-26
- 2.6 電暈放電電流與電壓的關(guān)系26
- 2.7 影響靜電除塵器性能的因素26-28
- 2.8 除塵效率28
- 2.9 本章小結(jié)28-29
- 第三章 煙氣換熱計(jì)算的基本原理29-36
- 3.1 熱量傳遞的形式29
- 3.2 傳熱方程29
- 3.3 熱傳導(dǎo)和傅立葉定律29-31
- 3.3.1 單層和多層平壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)30
- 3.3.2 單層和多層平圓筒的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)30-31
- 3.4 對(duì)流傳熱31-32
- 3.5 傳熱過程中平均溫差的計(jì)算32
- 3.6 流體經(jīng)間壁傳熱系數(shù)K計(jì)算32-33
- 3.7 流體經(jīng)間壁時(shí)壁溫的計(jì)算33-34
- 3.8 增強(qiáng)傳熱的基本途徑34
- 3.9 流體流動(dòng)狀態(tài)34-35
- 3.10 本章小結(jié)35-36
- 第四章 余熱利用型電旋風(fēng)除塵器的探究36-51
- 4.1 余熱利用型電旋風(fēng)除塵器的工作原理36-37
- 4.2 余熱利用型電旋風(fēng)除塵器的收塵板塵粒沉降受力分析37-43
- 4.2.1 收塵極板顆粒的受力分析37-42
- 4.2.2 粉塵顆粒的受力分析42-43
- 4.3 換熱型電旋風(fēng)除塵機(jī)理分析43-46
- 4.3.1 粉塵顆粒運(yùn)動(dòng)微分方程43-45
- 4.3.2 換熱對(duì)除塵的促進(jìn)作用45-46
- 4.4 換熱型電旋風(fēng)除塵器的換熱性能—電場(chǎng)強(qiáng)化換熱46-50
- 4.4.1 流體在電場(chǎng)、流場(chǎng)和溫度場(chǎng)受力分析47
- 4.4.2 耦合場(chǎng)基本方程47-48
- 4.4.3 電暈風(fēng)強(qiáng)化傳熱關(guān)聯(lián)式48-49
- 4.4.4 電場(chǎng)強(qiáng)化傳熱作用下的對(duì)流換熱系數(shù)49-50
- 4.5 本章小結(jié)50-51
- 第五章 余熱利用型電旋風(fēng)除塵器的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究51-66
- 5.1 余熱利用型電旋風(fēng)除塵器試驗(yàn)?zāi)康?/span>51
- 5.2 試驗(yàn)?zāi)P偷脑O(shè)計(jì)51-55
- 5.3 除塵試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)55-61
- 5.4 試驗(yàn)方法介紹61-63
- 5.4.1 試驗(yàn)原理61
- 5.4.2 試驗(yàn)步驟61-63
- 5.5 試驗(yàn)結(jié)果和分析63-65
- 5.6 本章小結(jié)65-66
- 第六章 除塵器的數(shù)值模擬66-76
- 6.1 數(shù)值模擬與CFD技術(shù)概論66-67
- 6.2 Fluent軟件簡(jiǎn)介67-68
- 6.3 基于Fluent除塵器流場(chǎng)模擬68-75
- 6.3.1 對(duì)研究問題模型的化簡(jiǎn)68-69
- 6.3.2 網(wǎng)格的生成69-70
- 6.3.3 除塵器邊界條件以及計(jì)算方法70-71
- 6.3.4 計(jì)算模型的選擇71-75
- 6.4 本章小結(jié)75-76
- 第七章 總結(jié)與展望76-78
- 參考文獻(xiàn)78-82
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 及取得的相關(guān)科研成果82-83
- 致謝83-84
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,本文編號(hào):1089511
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