布袋除尘器脉冲喷吹清灰系统软件的拉瓦尔型喷嘴

  除尘作为滤料过滤尘后再制造的全过程,是布袋除尘器的核心技术之一。作为现阶段比较流行的一种清灰方式,脉冲喷射式清灰由于烟尘落下受到多种因素的耦合作用,其清灰原理没有达成一致意见。以当前的原理科学研究为标准,寻找一种综合多方面影响因素的高效清灰技术,提升除尘设备创新产品的短板似乎是十分必要的。

  脉冲式喷射除尘器全过程最关键的驱动力来自流过喷嘴的脉冲气旋,目前原理科学研究认为,除尘器内外压差最大值、瞬时速度最大值等是影响除尘器除尘器实际运行的首要条件,而整个过程受这种主要参数的综合作用,并非一种单一的危害,为更好地兼顾多种影响因素,在现有标准下,提升?脉冲式喷射除尘器抗压强度,扩大除尘袋响应范围,引入航天航空工业经典激波技术,综合提高除尘器除尘原理所涉及的多种要素的功效,根据流体力学变型截面等烂流动性特征设计了一种基于拉瓦尔喷射技术的基本喷嘴,建立了计量实体模型,对不同面喷射除尘器的脉冲式除尘器系统进行了有限元分析和实验研究,最后以科学研究为基础,剖析了不同面喷射技术对除尘器实际运行的危害。具体的研究方向和成果如下:

  为更好地克服冲击性原理矛盾、综合压差、瞬速等影响因素,明确提出了采用亚音速拉瓦尔喷嘴技术来完成激波冲击性功用的高效率清灰技术,根据变横截面一维最小相位系统等流场特性,对新型拉瓦尔型喷嘴进行了方案设计,并根据其几何形状标准和结构力学标准,选择了五次曲线图设计方案喷嘴收拢段,特征线设计方案喷嘴扩展段,得到适用于布袋除尘器脉冲喷吹清灰系统软件的拉瓦尔型喷嘴。

  (2)为了更好地验证设计方案喷嘴的可行性和有效性,建立了以脉冲喷吹袋式除尘器的结构特性和势流特性为基础,用以进行势流剖析的脉冲清灰测量流体动力学实体模型,模拟仿真结果表明,气流通过设计方案喷嘴时产生的旋涡达到过澎涨状态,造成激波震荡效应。利用测量过的流体动力学实体模型和用于单边流固耦合剖析的暂态动力学方程,对拉瓦尔型喷嘴和基本喷嘴的实际清灰效果进行了数据分析,并以脉冲清灰试验中的具体清灰量为依据,对拉瓦尔型喷嘴和基本喷嘴的实际清灰效果进行了对比,得出了拉瓦尔型喷嘴的实际清灰效果更显著的特点,一次喷清灰的高效率达到96%,验证了设计方法和模拟仿真结果。

  (3)建立了以16个喷嘴出口流速和总流量误差值为评价方法的喷吹管测量实体模型,对多喷嘴喷吹(如收拢、扩张和收缩)等型面进行了科学研究。针对设计方案对喷嘴进行了基本提升,剖析了喷射工作压力和喉径对拉瓦尔型喷嘴清灰特性的危害。采用流固耦合技术方法,研究了喷管断面形状、喷管间距、喷管直径等因素对除尘布袋瞬时最大速度和最大偏移量的影响。通过仿真分析了喷吹结构主要参数对清灰特性的危害,为袋式除尘脉冲清灰控制系统设计提供参考。

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