本文選題：袋式除塵 + “塵”類熱沖擊��； 參考：《東華大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：本研究工作的背景為大多數(shù)工業(yè)廢氣處理過程中都存在煙氣溫度突然升高的短時高溫運行工況,濾料在熱沖擊作用下發(fā)生形變并導(dǎo)致濾料性能改變。研究的目標(biāo)是分析得到熱沖擊作用下濾料過濾阻力和過濾效率的變化規(guī)律和變化原因,找到判定熱沖擊作用對濾料性能影響的方法,進而指導(dǎo)袋式除塵器受到熱沖擊作用后的處理方式。研究過程從熱沖擊作用如何影響濾料性能的角度,深入分析了纖維材料形變影響濾料性能,主要包含4個方面。(1)從熱沖擊形成的角度分析了煙和塵對濾料產(chǎn)生的熱沖擊作用。研究過程采用熱傳遞理論,根據(jù)污染源種類,分析不同熱沖擊過程中對濾料性能產(chǎn)生的影響,將熱沖擊作用分為“塵”、“塵+氣”和“氣”三大類;并分別研究這三類作用下,熱沖擊過程中煙氣和煙塵熱作用對濾料的影響。結(jié)果表明:袋式除塵系統(tǒng)中對濾料的影響最大為“塵”類熱沖擊作用。煙氣熱沖擊作用表現(xiàn)為直接作用整體濾料,煙氣溫度變化直接作用并影響了濾料性能。煙塵熱沖擊作用主要表現(xiàn)為與濾料接觸性作用,顆粒物粒徑越大產(chǎn)生的熱溫差越大,對濾料的破壞性越強且持續(xù)時間也越長;同時,推導(dǎo)出降低“塵”類熱沖擊影響所需時間的工程計算方法。(2)從纖維特性的角度分析了纖維細(xì)度、熱沖擊溫度、熱沖擊時間三個因子對纖維斷裂強力的影響。研究過程首先對3種常用纖維進行熱重分析,明確煙氣溫度對纖維本體性能產(chǎn)生的可逆和不可逆影響規(guī)律;其次,采用試驗方法分析了熱沖擊作用下3類10種常用濾料用纖維斷裂強力的變化,數(shù)據(jù)處理采用無因次法將不同纖維細(xì)度的斷裂強力值統(tǒng)一在同一個水平上,再通過顯著性因子分析方法初步分析濾料用纖維在熱沖擊下的影響方式。通過對試驗結(jié)果分析,歸納得到了熱沖擊作用對濾料用纖維強力的影響模型。(3)從濾料材料特性的微觀結(jié)構(gòu)變化角度探討了熱沖擊對濾料強力性能影響的方式。采用試驗方法,模擬濾料在實際工況下的熱沖擊循環(huán)作用,研究了預(yù)加張力、熱沖擊循環(huán)以及預(yù)加張力下熱沖擊循環(huán)這3種條件對濾料材料力學(xué)性能的影響規(guī)律,并采用掃描電子顯微鏡(sem)、x射線衍射(xrd)和動態(tài)機械力學(xué)分析(dma)等表征手段深入分析了熱沖擊作用對濾料強力性能影響的機理。結(jié)果表明:熱沖擊作用對濾料拉伸斷裂強力的影響為先增后降,這種規(guī)律產(chǎn)生的機理是熱沖擊作用導(dǎo)致了濾料纖維的微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,即結(jié)晶度提高、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)升高和儲能模量(e’)增加。(4)從過濾性能的角度分析了熱沖擊作用后纖維參數(shù)改變對濾料性能的影響。采用數(shù)值模擬方法,首先分析了相同克重條件下纖維細(xì)度變化對過濾阻力和過濾效率的影響規(guī)律;再從纖維濾料的收縮的角度分析了熱沖擊作用對過濾性能的影響規(guī)律,并利用試驗方法進行了驗證。結(jié)果表明:相同克重的條件下,纖維細(xì)度的減小能明顯提高對細(xì)顆粒物的捕集效率,但同時增加了過濾阻力,得到了單位阻力的捕集效率提升率隨纖維細(xì)度的變化規(guī)律;同時,分析得到了熱沖擊作用下纖維收縮、垂直氣流方向間距變化和平行氣流方向間距變化對不同粒徑顆粒物捕集的顯著影響因子及其影響規(guī)律,表明纖維細(xì)度的減小有利于保持濾料在熱沖擊作用下過濾阻力和過濾效率的穩(wěn)定性。
[Abstract]:The background of this study is that in the process of most industrial waste gas treatment, there is a short-time high temperature operating condition that the flue gas temperature rises suddenly. The filter material is deformed under the effect of thermal shock and causes the change of filter performance. The aim of the study is to analyze the change of filter resistance and filtration efficiency under the effect of thermal shock. The method of determining the effect of thermal shock on the performance of filter material is found, and then the treatment mode of the bag type dust collector after thermal shock is guided. From the angle of how the heat shock affects the performance of the filter material, the effect of the fiber material deformation on the filter material is analyzed in 4 aspects. (1) from the angle of thermal shock formation The effect of smoke and dust on the heat shock produced by the filter material is analyzed. The heat transfer theory is used to analyze the effect of the filter material on the performance of the filter material in different thermal shock processes. The thermal shock is divided into three categories, "dust", "dust + gas" and "gas". The effect of the smoke heat on the filter material shows that the maximum effect of the bag type dust removal system on the filter material is the "dust" type of thermal shock. The thermal shock effect of the flue gas is directly acting as a whole filter material, the change of the temperature of the flue gas is directly acting on the filter material and affects the performance of the filter material. The heat shock of the smoke and dust is mainly represented by the contact effect with the filter material. The greater the heat temperature difference produced by the larger particle size, the stronger the damage to the filter material and the longer the duration. At the same time, the engineering calculation method for reducing the time needed to reduce the impact of the "dust" heat shock is derived. (2) from the angle of fiber characteristics, the fiber fineness, thermal shock temperature, and heat shock time are analyzed by three factors to the fiber breaking strength. The process of thermogravimetric analysis of 3 kinds of common fibers was first made to clarify the reversible and irreversible law of the effect of flue gas temperature on the properties of fiber. Secondly, the change of fiber breaking strength of 3 kinds of 10 kinds of common filter materials under thermal shock was analyzed by the experimental method. The strength of fracture strength is unified at the same level, and then the influence mode of fiber under thermal shock is preliminarily analyzed by the method of significant factor analysis. Through the analysis of the test results, the effect of thermal shock on the fiber strength of the filter material is concluded. (3) the heat is discussed from the angle of microstructure change of the material properties of the filter material. The influence of impact on the strength of the filter material is used to simulate the effect of the heat shock cycle on the filter material under the actual working conditions, and the influence of the 3 conditions on the mechanical properties of the material, including the preloading tension, the thermal shock cycle and the heat shock cycle under the pretension, is studied, and the scanning electron microscope (SEM), X ray diffraction (XRD) is used. The mechanism of the influence of thermal shock to the strength of the filter material is analyzed by the means of dynamic mechanical mechanical analysis (DMA) and other characterization means. The result shows that the effect of thermal shock to the tensile strength of the filter is increased first and then descends, and the mechanism is that the thermal shock leads to the change of the microstructure of the filter fiber, that is, the crystallinity. The increase of glass transition temperature (TG) and energy storage modulus (E ') increase. (4) from the angle of filtration performance, the effect of fiber parameters on the performance of the filter material was analyzed. The influence of fiber fineness on the filtration resistance and filtration efficiency under the same weight condition was analyzed by numerical simulation. The effect of the thermal impact on the filtration performance is analyzed and the test method is used to verify the effect of the thermal impact on the filtration performance. The results show that the decrease of the fineness of the fiber can obviously improve the capture efficiency of the fine particles, but the filtration resistance is increased at the same time, and the capture efficiency of the unit resistance is improved. At the same time, the significant influence factors and influence laws of fiber shrinkage, vertical air flow direction distance and parallel airflow direction distance on the collection of particles with different particle sizes are obtained. The results show that the decrease of fiber fineness is beneficial to the filtration resistance of the filter material under the effect of thermal shock. Stability of force and filtration efficiency.

【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ340.1;TS176.5

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本文編號：1872480