環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的性能研究.pdf

1、本文針對(duì)普通旋風(fēng)除塵器分離亞微米粉塵效率低的問(wèn)題，從理論到實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面，針對(duì)考慮了環(huán)流循環(huán)旋風(fēng)除塵系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)本身的特點(diǎn)，對(duì)環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)內(nèi)三維強(qiáng)旋湍流流場(chǎng)進(jìn)行了研究：
　　 本文為了較深的研究環(huán)流除塵器分離柱內(nèi)的切向速度和軸向速度的分布規(guī)律，從Navier-Stokes方程出發(fā)，建立環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)分離柱內(nèi)的流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，并給出了柱內(nèi)切向速度和軸向速度的分析解：
　　 理論分析結(jié)果表明：切向速度表達(dá)式中的μθ先隨r/

2、R的增大而增大，而后隨著r/R的增大而逐漸減小；軸向流速表達(dá)式中μz與(r/R)1/2呈反比。表達(dá)式得到的結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果在中心位置速度結(jié)果吻合較好，在邊壁處有較小的浮動(dòng)，總體的差距在5％以?xún)?nèi)，證明模型在描述環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)分離柱內(nèi)切向速度和軸向速度具有較高的準(zhǔn)確性。該模型對(duì)于指導(dǎo)環(huán)流式旋風(fēng)分離器的模擬具有重要的作用，對(duì)于開(kāi)發(fā)新型的除塵系統(tǒng)具有一定的指導(dǎo)意義。
　　 環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)模擬過(guò)程中，氣相采用RSM模型、固相采用顆粒隨機(jī)

3、軌跡模型，并采用經(jīng)典Lapple型旋風(fēng)分離器對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，能夠較好反映旋風(fēng)分離器內(nèi)部流場(chǎng)及顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　 從環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)速度矢量圖、等高線(xiàn)圖可以看出，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合，符合最初的設(shè)計(jì)思路。經(jīng)一級(jí)旋風(fēng)除塵器分離后的氣體以較快速度直接從排氣管進(jìn)入分離柱，受到循環(huán)回流氣體的加速作用，在分離柱內(nèi)始終保持較高的旋轉(zhuǎn)速度；氣流到達(dá)分離柱頂端后，一部分進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)除塵器繼續(xù)分離后形成循環(huán)流，而潔凈的中心氣體則從排氣管排

4、出。從而實(shí)現(xiàn)了分離柱對(duì)較細(xì)粉末的二次分離。
　　 采用IFA300熱線(xiàn)熱膜風(fēng)速儀，在一級(jí)旋風(fēng)除塵器入口速度為30.6m/s時(shí)，對(duì)環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)分離柱內(nèi)部氣體的速度場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)量，給出了分離柱內(nèi)不同位置氣體的切向和軸向速度的分布規(guī)律。
　　 環(huán)流循環(huán)除塵系統(tǒng)的切向速度分布表明，切向速度分布基本上呈M型，大致為內(nèi)部準(zhǔn)強(qiáng)制渦和外部準(zhǔn)自由渦的組合，與理論分析基本一致。由于整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，渦旋轉(zhuǎn)的速度和方向都是一致的，所以切向速