袋式除尘器内流场特性及滤料性能研究

摘要

随着国家对环境问题重视，保护环境的力度逐年加大，对粉尘排放控制标准逐渐提高，从而对滤料的性能的要求也越来越高。为了满足这些要求，就需要研制出性能更加优良的滤料，所以对滤料性能的研究也要更加的深入。目前，对于袋式除尘器内部滤料的选择没有相应的行业标准，也没有具体的指导意见，尤其是对高湿度环境下除尘滤料的选择研究很少，而对于滤料的除尘效率也主要是指对于粉尘粒子整体的过滤效率，对单一粒径的粉尘颗粒的过滤效率并没有深入详细的研究。本论文通过建立滤料纤维层的几何模型，运用CFD软件对滤料纤维层的过滤过程进行了数值模拟研究，在微观层面分析滤料纤维层的过滤过程及除尘机理;并采用实验的方法对涤纶、亚克力、PTFE、玻璃纤维、覆膜涤纶、覆膜亚克力、覆膜玻璃纤维等7种滤料在80％空气湿度的高湿度条件下，除尘管道内粉尘质量浓度、入风侧风速、阻力、滤料上粉尘层的重量等参数进行量化分析，并且通过对实验数据进行对比分析，得到PTFE滤料是在高湿度环境下性能最优良的滤料。并对PTFE滤料在不同过滤风速下过滤不同粒径的粉尘时的除尘效率进行实验研究，找出滤料除尘效率、粉尘粒径、过滤风速之间的关系，为各行业除尘滤料的选择以及处理不同粒径粉尘时过滤风速的选择提供了实验依据。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 问题的提出和意义

1．2 袋式除尘技术的国内外研究现状

1．2．1 袋式除尘器的发展现状

1．2．2 滤料技术的发展现状

1．3 论文的研究内容

1．4 论文的研究方法

2 袋式除尘器及其除尘机理

2．1 袋式除尘器的分类

2．1．1 结构形式

2．1．2 除尘器内的压力

2．1．3 除尘器的清灰方式

2．2 滤料的分类

2．2．1 滤料的材质

2．2．2 滤料的生产工艺

2．2．3 滤料的织物组织

2．3 袋式除尘器的结构及工作过程

2．4 袋式除尘器的除尘机理

2．4．1 纤维过滤

2．4．2 纤维层过滤

2．5 滤料的性能影响因素

2．5．1 含尘气体的性质

2．5．2 机械磨损

2．6 小结

3 气固两相流的数学模型

3．1 粉尘扩散过程分析应用基本定律

3．2 两相流数学模型

3．2．1 单颗粒动力学模型

3．2．2 无滑移模型

3．2．3 颗粒轨道模型

3．2．4 颗粒相拟流体模型

3．3 多孔介质计算模型

3．4 小结

4 滤料过滤粉尘颗粒数值模拟

4．1 多孔介质理论

4．1．1 多孔介质的定义

4．1．2 布袋除尘器结构的简化模型

4．2 滤料纤维层的三维模型的建立

4．2．1 Gambit软件

4．2．2 滤料纤维层的几何模型

4．2．3 网格划分

4．2．4 边界条件

4．3 数值模拟结果分析

4．3．1 数值模拟软件FLUENT的应用

4．3．2 压力分布的数值模拟

4．3．3 速度的数值模拟

4．3．4 粉尘粒子的运行轨迹数值模拟

4．3．5 粉尘浓度数值模拟

4．4 小结

5 滤料过滤性能的实验研究

5．1 实验装置与方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 实验装置

5．1．3 实验仪器

5．1．4 实验步骤

5．1．5 测试参数

5．2 实验结果分析

5．2．1 阻力

5．2．2 入风侧粉尘浓度

5．2．3 滤料增重

5．2．4 入风侧风速

5．3 PTFE除尘效率分析

5．4 小结

结论

展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集