离心除尘风机收尘过程数值模拟分析与预测

应用Fluent软件,对某5-51型风机内部气固两相流进行三维数值模拟,分析不同粒径颗粒的运动轨迹,初步推测在蜗壳上开平口出灰孔时的除尘规律,然后模拟在蜗壳上开单个平口出灰孔且孔位置变化时的颗粒轨迹,对比开孔前后颗粒轨迹的异同,再结合对各单孔除尘效率模拟值的分析及已有研究,得出开平口孔时,对于一般粉尘:气流跟随性强的颗粒反向逸出出灰孔制约了除尘效率的提高;形貌相同的同种粉尘颗粒,粒径较大的除尘效率较高;当能有效抑制反向逸出时,沿蜗壳螺旋线位置变化的单孔,其除尘效率基本呈依次增大的趋势。     

径向直叶片风机三相除尘数值模拟

文章利用Fluent流体仿真软件在欧拉坐标系中采用Realizableκ-ε湍流模型描述径向直叶片风机的气相湍流流动,在拉格朗日坐标系中采用离散相模型(discrete phase model,DPM)描述径向直叶片风机的粉尘与液滴的运动,同时考虑气、液、固三相之间的耦合关系,基于Euler/DPM/DPM模型对风机内部流场进行数值模拟。计算结果表明,风机的气相流场较为复杂,具有强旋流特点;液滴相在风机叶轮的强烈扰动作用力下充满整个风机;大中粒径的固体颗粒基本被风机叶片上水膜捕捉,而小粒径的颗粒一部分被风机叶片捕捉或被甩到风机蜗壳壁面而被其上的水膜捕集,另一部分则会从风机出口逃逸。通过将数值计算结果与实验值进行对比,验证了三相流模型用于模拟风机内部三相流动的可行性与准确性,该模型可用于进一步研究运行参数对风机除尘效率的影响及风机的结构优化设计。     

湿式除尘风机三相除尘运行参数研究

针对湿式除尘风机内部气液固三相流场的特点,在FLUENT中采用欧拉法描述气相湍流流动,采用拉格朗日法描述粉尘与液滴的运动,同时考虑气、液、固三相之间的耦合关系,运用Euler/DPM/DPM模型对其内部流场进行数值模拟。将数值计算结果与实验结果进行比较,验证该数值模型用于模拟风机三相流场的可行性与准确性,为进一步优化湿式除尘风机提供依据,并在此基础上研究湿式风机的除尘效率与粉尘粒度、风机转速及液气比等参数的相互关系。研究结果表明:粉尘粒度越大、风机转速越高、液气比越大,除尘效率越高;当粉尘粒度由15μm减少到1μm时,除尘效率从99%降至65%;当风机转速由1 500 r/min增加到1 700 r/min时,粒度为3~10μm的颗粒除尘效率可提高3%~5%;提高增大液气比(0.1~0.4 L/m~3)可明显提高小粒度粉尘颗粒(1~10μm)的除去效率。     

东北工学院第六次科学报告会题目及报告人(Ⅱ)

湿式化纤滤料除尘性能研究。(陈荣策)露天矿钻机除尘系统选择的试验研究。(王金波)溜矿井冲击风量的计算及其控制措施。(来昌才)用高温风冷的半一导体空调器的实验研究。(隋鹏程)GZLC型高效轴流式旋风除尘机组。(于纯让)关于露天矿钻机除尘所需风量问题的研究。(王金波)主扇扩散塔型式及通风阻力的研究。(王英敏)直线式微速风表校正装置。(于纯让)DV型化纤组合滤料的研究。(于纯让)恒流式热电风速计的校正装置。(于纯让)旋风除尘器的性能和设计计算。(张国权)利用相对静压测定矿井通风阻力。(陈荣策)关于无底柱采矿法爆堆通风问题的试验…     

基于可资源化的废弃印刷线路板的破碎及破碎性能

经对各种破碎机型的比较,及对废弃印刷线路板材料性能的研究,提出了采用剪切式旋转破碎机和冲击式旋转磨碎机相结合的2级破碎方式对废弃线路板进行粉碎.对物料颗粒在冲击粉碎过程进行了受力分析,在此理论分析的基础上,确定冲击破碎机的工艺参数.结果表明,该粉碎方式能对废弃线路板有效粉碎,同时对线路板中金属和非金属能有效地解离,不带电子元件的废弃印刷线路板物料在1.2 mm以下达到完全解离,而带电子元件的废弃印刷线路板则在0.6 mm以下完全解离,同时对不同物料的解离机理作了探讨和分析.从耗能的角度,用面积粉碎模型推导了废弃印刷线路物料粉碎所需能耗的经验公式.     

强化湿式脱硫除尘装置的研究

针对我国目前SO_2和颗粒物(特别是可吸入颗粒物PM_(10)污染严重的现状,通过对冲击式除尘装置的简单改造,开发了一种新型湿式除尘脱硫一体化装置。经过实验,证明本装置能够实现高效的除尘脱硫(其除尘效率达97.6％,脱硫效率达88.1％),尤其对细小颗粒物(d=0.2～1μm)的捕集效率为86％,大大高于一般的除尘装置,为我国的大气污染控制装置提高效率又辟一新途径。     

颗粒在离心风机内运动轨迹可视化预测的实现

讨论了几种对颗粒运动轨迹可视化预测的实现方法,运用数值模拟技术,基于雷诺应力湍流模型和颗粒轨道模型计算了离心风机内气固两相流场。准确、直观地显示了不同粒径粉尘在离心风机内的运动轨迹,在此基础上分析了粒径对颗粒轨迹的影响,为研究风机叶片的磨损问题提供了依据。     

PROTOS 90E后身风力系统的设计

计算了PROTOS 90E后身的风力系统的风压、风量和气流速度,根据不同运行状态选定合适的循环风机和除尘风机参数,给出了风力系统设计中关键问题的处理方法.通过对风力系统的相关参数计算方法探索,为我国烟机产品自主设计提供了理论依据.     

邵三高速公路沥青砼面层碎石质量控制技术

结合邵三高速公路南平段实践经验,针对目前福建省高速公路沥青路面碎石加工中存在的集料粒径与级配、颗粒组成的变异性大,粗集料中0.075 mm颗粒含量偏高及针片状颗粒含量超标等问题,提出通过从控制振动筛筛孔尺寸保证碎石粒径级配,统一振动筛型号保持颗粒组成的一致性,安装干式(湿式)除尘装置控制0.075 mm颗粒含量;选用合理的破碎筛分流程控制针片状含量等具体技术措施,使碎石加工达到《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求,为今后高等级公路沥青路面碎石加工提供参考经验.     

新型空气净化器净化性能研究

针对传统的过滤式空气净化器随颗粒污染物在材料表面的沉积而导致压降大、能耗高的问题,本文设计了一种以物理吸附为主要净化原理的新型空气净化器.空气净化器采用褶皱式流道,空气在褶皱内部形成漩涡,增大颗粒污染物与吸附材料的接触,有利于提高净化性能.流道与风向平行,风阻小,能耗低.本研究参照国家标准GB/T18801—2015《空气净化器》搭建了一个体积为2.94 m~3的密闭实验舱,以香烟的烟雾作为颗粒污染源,研究了吸附材料、PM_(2.5)的初始浓度和处理风量对新型空气净化器净化性能的影响.实验结果表明,吸附材料的微观结构影响净化性能,多层致密的纤维结构或由材料修饰得到的超微孔道有助于提高材料对颗粒的吸附,驻极体材料带电可显著提高吸附效果.在选取的材料中,HEPA的净化性能最好,静电棉的吸附效果明显高于初效过滤棉.PM_(2.5)的初始浓度不会影响新型空气净化器的净化性能.随着处理风量的增大,洁净空气量和去除率增大,有效净化效率减小.本实验还对比了不同处理风量下新型空气净化器的压降和净化能效,压降随着处理风量的减小而减小,净化能效随着处理风量的减小而增大,当处理风量为44.1 m~3/h时,空气净化器的压降仅为54 Pa,净化能效高达42 m~3/(h·W),表明此空气净化器适用于低风速长时间运行,具有良好的应用前景.     

工业炉旋风预燃器煤粉颗粒运动轨迹Q

在预燃器冷态模型流场内,考虑气流曳引力、重力和Magnus旋转升力,建立颗粒的运动微分方程,并考察颗粒与壁面相互碰撞过程.采用龙格库塔法进行数值求解,得到了不同粒径的颗粒在4种流场工况中的运动和停留时间.经计算,还可得出以下结论.(1)颗粒的运动轨迹主要受气相流场分布、颗粒粒径和颗粒初始速度等因素的影响.(2)颗粒粒径较小时,可以忽略升力和重力的影响.但大颗粒与壁面碰撞后,必须连同考虑颗粒旋转及Magnus升力的作用.(3)选择合适的入口一二次风量比(Q2／Q1)和颗粒的初始速度,可延长颗粒在预燃器内的停留时间,能分离大于30μm的颗粒.该结果能为粉煤旋风预燃器的优化设计提供理论依据.     

渣浆泵内固相颗粒冲蚀特性的数值模拟

应用雷诺涡粘模型(液相)、离散相流动模型(固相)和压力耦合流场计算法,对渣浆泵全流道内固液两相湍流场的固相颗粒的冲蚀行为进行数值模拟.研究泵转速、固相粒径和叶片参数对颗粒冲蚀特性的影响.研究结果表明:随着泵转速的提高或者粒径的增大,颗粒冲击叶片表面的位置逐步移向叶片的头部,颗粒的冲击速度和冲击角度随之增大;不同叶片参数的叶轮对固相颗粒的冲蚀行为影响明显;数值模拟的研究成果可应用于抗冲蚀磨损叶轮的设计.     

S200型残烟处理机除尘系统的改进

S200型残烟处理机因为其内部风力输送装置不完善,在使用过程中容易造成风压过大,导致气流中夹带的灰尘在超标压力下大量外扬,通过采用增设负压装置平衡系统内气流压力的方案,有效改善了除尘效果。介绍了S200型残烟处理机的工作过程,对该处理机的除尘系统和在该系统上增设风机的选型进行了论述。     

常温下固体颗粒层过滤除尘技术

在常温下,采用固体颗粒层进行过滤除尘的实验研究,并对实验结果进行分析,探索了过滤介质粒径、过滤层厚度和过滤速度对除尘效率和床层压力差的影响.根据实验结果,确定了最佳的过滤介质粒径、过滤层厚度和过滤速度.     

矿用对旋风机气固两相流磨损特性

为探索对旋风机在矿井含尘环境中叶片的磨损情况,以及颗粒长久性磨损造成叶片表面粗糙度增加的后果,基于SST k-ω湍流模型和Finnie磨损模型,利用多相流求解技术对FBD No.6.3矿用对旋式局部通风机进行气固两相流数值模拟,分析不同颗粒浓度和粒径条件下叶片磨损分布特征,探究叶片表面粗糙度对风机内部流场和整机性能的影响。结果表明：气固两相流场内颗粒浓度对叶片磨损率的影响较大,磨损率随浓度的增加而增大;叶片表面粗糙度的均匀和非均匀分布形式导致前缘和尾缘不同程度的能量耗散,在进行对旋风机气固两相非定常流动特性的分析时,应采用粗糙度非均匀分布的方法真实反映叶片粗糙度变化的影响;风机性能随叶片粗糙度的增大而降低,大流量工况下的影响更为显著,但随工作时间的增长,叶片表面粗糙度均匀性提高,流场恶化情况减缓。因此,适时修复或更换磨损叶片,有利于风机安全高效运行。     

湍流射流中示踪粒子的跟随性数值模拟分析

为了探究聚苯乙烯颗粒在射流场中的跟踪效果,采用大涡模拟(LES)方法求解射流流场,并与实验结果进行对比,以验证流场模型.定义了密度与水相同的5种不同粒径的虚拟颗粒,采用离散相模型(DPM)计算其运动轨迹,将其响应时间的理论分析结果与数值模拟结果进行对比,验证了DPM模型的准确性.随后对粒径范围为1~400μm的11种不同粒径的聚苯乙烯颗粒在一定雷诺数射流流场中的跟随特性进行了模拟计算,并与初始时刻相同位置的质点运动轨迹进行对比分析.结果表明,流场的复杂变化对颗粒的跟随性有很大影响,这表现在即使颗粒粒径很小时,颗粒与流场的速度依然存在一定偏差.在所研究工况下,粒径小于200μm的聚苯乙烯颗粒与水的速度偏差大部分在20%以内.     

生物质气化风机套管采暖系统非稳态模拟

针对装设防火墙导致我国北方生物质气化站存在湿式净化装置冬季防冻的问题,提出了一种基于风机套管的余热回收系统.采用商用CFD软件Fluent以及k-ε模型对采暖效果进行非稳态数值模拟,结果表明,当进气口空气流速分别为9 m/s(供暖90 min后),13 m/s(供暖40 min后)满足防冻要求,证明了技术的可行性;同时模拟了进气口空气流速分别为5,9,13 m/s在不同时刻的采暖效果,得出增大风机风量可提高采暖效果、缩短达到防冻要求所需时间以及使得净化间内温度分布更加均匀,但风机风量不可无限增加,需要考虑规范对风速的限制以及能耗的增加.     

长距离通风风库中转有效性及数值模拟

为解决长距离独头掘进面粉尘、有害气体污染等问题,对局部通风风库中转有效性进行研究.给出隔离污风条件下风库中转条件,包括上、下两级风机工作风量关系式、风库容量与上级风筒压出风量、下级风机吸入风量关系式,确保新风供应充足,同时避免污风循环.确定双压式通风为有效供风方式,节约成本便于施工.对不同上级风筒出口风量进行模拟.研究结果表明:目前出口风量较小,存在严重污风循环,风库中转失效.经调整后出口风量有所增加,中转效果有所提高,但仍存在污风中转.出口风量继续增大时风库会有效中转,起到缓冲新风作用.当出口风量达到最大时风库内新风外溢,有效避免上级柔性风筒吸瘪及污风循环.     

焦炉除尘风机速度信号无线控制系统的研发与应用

该文分析了6M焦炉除尘风机控制系统存在的问题与不足,以重钢5#6#焦炉推焦除尘风机控制系统为改造试点,自行开发并试验了一种焦炉除尘风机速度信号无线控制系统,并提出了多组焦炉除尘速度信号无线控制系统整体优化方案,取得了良好的效果.     

模糊控制风机的直接转矩控制系统研究

风机的风量均以最大风量需求来设计,其传统风量调整方式采用机械方法或电磁转差离合器或液压耦合器调节.分析风机风量调节运行工况,提出将模糊直接转矩控制引入到风机的风量控制上,取代传统风机风量调节方式;在MATLAB/SIMULINK仿真软件环境下,构建风机电机模糊直接转矩控制的数学模型和系统仿真模型;通过分析系统仿真结果,说明该控制系统的正确性.本系统的研究,为减少调整功率过剩风机风量过程的能量无偿损耗,提供了有效的控制手段,具有工程实用价值.