本文選題：新型電除塵器　切入點：寬間距　出處：《江蘇大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：在大氣顆粒物污染的治理過程中,電除塵器(Electrostatic precipitator,ESP)因其具有效率高、處理量大、維護方便以及經(jīng)濟效益高等諸多優(yōu)點,得到了廣泛的應用。然而近年來發(fā)展的大多數(shù)電除塵器與過去相比,雖然除塵效率有很大的提高,但仍然普遍存在諸如離子濃度低、粉塵粒子荷電凝并率低、微細粉塵去除效果差、占地面積大、能耗高等一系列問題,并未徹底解決對于微細粉塵的去除效率較低的困擾。單區(qū)式雙渦旋極板ESP具有能夠有效提高離子的動量,減少離子間的復合,增加微細粉塵的荷電凝并幾率,對微細粉塵有良好的去除效果,且能耗較低等一系列優(yōu)點,成為近年來許多專家學者研究的對象。針對現(xiàn)有電除塵器存在對超微細粉塵的收集效率較低、能耗高等問題,本文基于單區(qū)式雙渦旋收塵極板ESP的基本理論,在前人研究基礎(chǔ)上通過改進和優(yōu)化電極配置方式設(shè)計了一種新型雙渦旋寬間距極板ESP,采用CFD軟件FLUENT對該種結(jié)構(gòu)電除塵器內(nèi)部的連續(xù)相流場分布、離散相運動特性以及除塵效率等性能進行了模擬。并基于理論研究與數(shù)值模擬的結(jié)果對一套15000Nm3/h處理量的新型雙渦旋極板ESP的工業(yè)試驗裝置系統(tǒng)主要部分(主要包括高壓供電電源、風機、氣流分布裝置、電暈極系統(tǒng)、收塵極系統(tǒng)以及清灰系統(tǒng)等)進行了設(shè)計計算與選型。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)理論研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計:本文在單區(qū)式雙渦旋極板ESP除塵機理及研究進展的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型寬間距雙渦旋收塵極板ESP,并對該種結(jié)構(gòu)的ESP除塵機理進行了研究。(2)CFD數(shù)值模擬:采用CAE軟件PTC Creo 3.0建立了研究對象的三維幾何模型;采用Ansys ICEM軟件對所建的三維幾何模型進行了網(wǎng)格劃分。并采用FLUENT軟件對所建立的新型雙渦旋收塵極板電除塵器模型進行了連續(xù)相和離散相模擬。數(shù)值模擬結(jié)果表明,本文所設(shè)計的新型雙渦旋極板ESP具有高效率和低能耗的優(yōu)點。a.連續(xù)相模擬結(jié)果表明:新型雙渦旋收塵極板電除塵器內(nèi)部的壓力損失較小,從而使得該除塵器能耗較低;從模擬結(jié)果來看,該種結(jié)構(gòu)的收塵極板能使含塵氣流在收塵極板附近形成渦旋形湍流,尤其是在收塵極板背風面區(qū)域,能形成基本對稱的雙渦旋結(jié)構(gòu);當含塵氣流進入除塵器內(nèi)部后,在電場中形成高低速交替出現(xiàn)的局面,收塵極板的間隙處的高風速有利于提高帶電粒子的離子動量,減少離子復合,提高粒子輸運率。收塵極板前后面的低風速有利于帶電粒子向收塵極板移動,且能夠有效遏制二次揚塵;b.離散相模擬結(jié)果表明:該種結(jié)構(gòu)的電除塵器能有效延長粉塵顆粒在電場中的停留時間,減少所需電場長度和投資費用。當入口含塵氣流平均風速為3m/s時,離散相顆粒在除塵器內(nèi)部停留時間可達6s,是同等情況下,傳統(tǒng)臥式電除塵器中粉塵顆粒的停留3倍左右,有效增大了處理量,減少了占地面積與投資費用。c.在無外加電壓時,該結(jié)構(gòu)的電除塵器也具有一定的收塵功能:對粒徑為0.1μm、0.5μm、1.0μm、2.5μm、5μm及10μm六種粒徑的粉塵顆粒除塵效率模擬結(jié)果顯示,當入口含塵氣流風速為2m/s,粉塵顆粒粒徑從0.1μm增大到10μm時,除塵率從39.9%增加到54.2%;當入口含塵氣流風速為3m/s,粉塵顆粒粒徑從0.1μm增大到10μm時,除塵率由37.58%增加到47.75%;d.在有外加電壓時,新型寬間距雙渦旋極板ESP對粉塵顆粒的去除效率隨著粒徑和的增大和外加電壓的升高而提高。在含塵氣流風速為3m/s時,對粒徑為1μm的粉塵顆粒,外加電壓從0kV升高到70kV,其捕集效率可由37.58%提高到85%。當顆粒粒徑為2.5μm時,當外加電壓從0kV升高到70kV,其捕集效率可由44.17%提高到97%。當顆粒粒徑為10μm時,將外加電壓從0kV升高到70kV,其捕集效率可達100%。(3)工業(yè)試驗裝置的設(shè)計:在對數(shù)值模擬結(jié)果分析的基礎(chǔ)上設(shè)計了一套15000Nm3/h處理量的新型雙渦旋形收塵極板ESP工業(yè)試驗裝置,并對該試驗裝置的高壓供電電源、氣流分布裝置、電暈極系統(tǒng)、收塵極系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)等主要部分進行了設(shè)計計算與選型。為新型寬間距雙渦旋極板ESP的工業(yè)應用及推廣提供了設(shè)計依據(jù)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X701.2

【參考文獻】

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本文編號：1621925