脉冲喷吹袋式除尘器气流分布模拟实验研究.pdf

能源与环境
环保技术ISSN1672-9064
CN35-1272/TK
脉冲喷吹袋式除尘器气流
分布模拟实验研究

桑亮杨景玲孙体昌
(北京科技大学北京100083)

摘要:运用相似原理,对脉冲喷吹袋式除尘器的气流分布进行模拟实验,找出适合该除尘器的气流分布板
形式,为工程设计提供参考。
关键词:相似模拟袋式除尘器气流分布
中图分类号:TU834.33文献标识码:A文章编号:1672-9064(2006)02-0027-04

脉冲喷吹袋式除尘器是一种分离细小粉尘的高1.2实验装置
效分离设备,粉尘排放浓度可达到50mg/m3以下,模拟实验装置按与实物1:5进行制作〔包括进出
甚至达到10mg/m3以下或者更低浓度[1]。因其具有口管道〕,除尘器测量系统图详见图1。
性能稳定、运行费用低、净化效率高、可回收利用粉
尘等优点而广泛应用于世界各国的工业环境保护
中,目前其在国内的应用越来越广泛。影响袋式除尘
器净化效率的因素很多,其中气流在箱体内是否均
匀分布对除尘效率就有一定影响。袋式除尘器本体
及出口管道系统设计确定后,气流均布主要取决于
气流分布板型,该板型只能通过模拟实验来确定。因
此袋式除尘器设计完后,都应进行气流分布模拟实
验,以找出适合该除尘器气流均布要求的气流分布
板型,供设计时参考。图1袋式除尘器模拟实验装置

1实验原理及装置1-轴流风机,2-弯头,3-法兰,4-流量调节阀,5-支杆

1.1实验原理由于考虑到布袋在模型箱体内部的布置存在困
气流分布实验是建立在相似原理基础上的模拟难,同时考虑布袋在除尘器内部均匀布置,由于阻力
方法,属于流体吸入受迫等温运动。因此,试验应遵的存在对气流均匀分布存在有益的影响,因此在除尘
循的模拟条件为:器内部并没有挂装布袋。
(1)模型与实物几何相似;根据设计,在箱体内部灰斗上沿布置有插槽,可
(2)模型中的流体处于第二自模区。通过插槽固定导流板的位置,在实验中通过调整导流
对于袋式除尘器,随着雷诺数Re的增大,Eu呈板所插插槽的位置,来调整导流板在除尘器内的位置
逐渐减小趋势;但当Re达到某一数值时,Eu将不再及其它布置形式。
随着Re的变化而变化,基本为一常数。此时表明流导流板设计了两种形式:一种为栅格导流板,另
体的流动进入第二自模区,当流速大于此流速时,模一种为梯形导流板。栅格导流板只加工一个与实物比
型与原型的流动情况相似,此时模型内的气流速度例为1:5大小的模型。而梯形导流板则按高度从140
为临界速度。mm到340mm不等,每增加10mm加工1个,共21

作者简介:桑亮,北京科技大学环境工程系硕士研究生。

2006.NO.2.27
能源与环境

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个。快、灵敏度高等优点,是国内广为采用的风速传感器。
测点布置按模型截面每0.01m2设一个测点进数据结果输入计算机进行保存和分析。
行布置,为均匀布点[2]。本装置按7×10=70个测点布3实验结果
置,但由于风速测量仪测杆长度的限制,并且在该截3.1第二自模区的测量与判定
面上,风速对于中轴线对称,因此取中轴线一侧的35为了保证模型工作在第二自模区的环境里,保证
个点为测量点,见图2。故测量孔布置在除尘器灰斗测量数据的可用性,在试验前首先要确定第二自模
上部500mm处,沿除尘器侧面布置。区。首先是利用风量调节阀从小到大逐渐调节风量,
测试模型进出口静压差,同时在截面上的测孔采集各
点的风速(每点采4次),然后取各点风速的平均值作
为该工况下截面的平均风速。然后根据公式计算出欧
拉数Eu和雷诺数Re,再根据测试结果画出Eu-Re
曲线。根据曲线中Eu基本不随Re变化的临界值确
定临界风速,只要保证试验时流速≥临界风速,即可
判定试验是在第二自模区的环境下进行的[3]。

图2除尘器模型测点分布图
在模型的进出口管道上分别设有测压孔,用U
型压力计测量袋式除尘器进出口压差,实验装置配套
风机为轴流风机。风速测量采用北京测量仪器厂生产
的数字热球风速仪。
当t=30℃时,空气的密度ρ为1.165kg/m3,运动
2实验方法及评价标准
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粘度υ为16.6×10m/s,水力直径dH为0.894m。
2.1气流均布性的判定
表1自模区测定结果
脉冲喷吹袋式除尘器内部断面各点的气流速度
12345
不可能完全相同,因此对于除尘器内气流的均布性要
dp/pa9888.278.429.49.8
有一个测定标准。关于均布性的测定标准比较多,通v/(m/s)1.301.271.160.600.23
R7.00×10-46.84×10-46.25×10-43.23×10-41.24×10-4
过比较我们决定采用美国RMS标准的判定方法,即e
E49.7846.9