袋式除塵器脈沖清灰性能優(yōu)化.pdf

1、在工業(yè)除塵領域，脈沖噴吹袋除塵以高效率、低能耗、可捕集PM2.5等優(yōu)勢得到廣泛關注與應用。脈沖噴吹系統(tǒng)作為除塵系統(tǒng)的核心組成，其合理的設計是除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵。然而，對于瞬態(tài)的脈沖噴吹清灰的過程，清灰效果是多參數耦合作用的結果，清灰機理較為復雜，現階段脈沖噴吹系統(tǒng)的設計多是依靠經驗。在工程應用中，袋除塵依然存在著由過度清灰或清灰不力導致的糊袋和破袋等現象。因此，探究清灰性能影響因素，優(yōu)化脈沖噴吹系統(tǒng)使除塵系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運行顯得尤為重

2、要。
　　本文通過計算流體力學、響應面法、遺傳算法、拉丁超立方設計及流固耦合等方法對多參數相互耦合的脈沖噴吹系統(tǒng)及濾袋振動特性進行優(yōu)化及分析，得到脈沖噴吹系統(tǒng)的最優(yōu)清灰性能及濾袋的振動加速度，為脈沖噴吹系統(tǒng)的前期設計和后期改進提供理論指導。具體研究內容及成果如下：
　?。?）根據脈沖噴吹袋式除塵器結構及清灰氣流特性，建立脈沖清灰過程流場的數值模擬模型；根據濾袋結構特性及載荷形式，建立脈沖清灰過程濾袋振動的數值模擬模型。

3、>　　（2）針對多參數影響的脈沖噴吹系統(tǒng)，提出了一套響應面法、遺傳算法和計算流體力學方法相結合的脈沖噴吹系統(tǒng)優(yōu)化方法。該方法通過拉丁超立方設計方法構建距袋底部1m的濾袋側壁壓力峰值及濾袋側壁全局最大壓力峰值的二階響應面模型，并基于響應面近似模型建立脈沖噴吹系統(tǒng)優(yōu)化模型，利用遺傳算法對脈沖噴吹系統(tǒng)設計變量進行優(yōu)化，獲取全局最優(yōu)解。該方法減少了優(yōu)化設計的工作量，大大提升了計算效率，并可有效提升脈沖噴吹系統(tǒng)清灰性能并避免局部過度清灰。

4、　　（3）基于流固耦合方法分析了噴吹壓力、噴嘴半徑、脈沖寬度、濾袋長度對脈沖清灰過程濾袋振動加速度的影響：①在濾袋的長度方向，側壁壓力峰值呈現先快速上升后逐漸下降的趨勢，最大反向加速度則先快速上升后迅速下降，濾袋中下部的最大反向加速度值較小，遠低于濾袋上部；②濾袋上部的清灰機理主要是慣性作用，但最大反向加速度不能完全表征清灰性能的好壞；③噴吹壓力和噴嘴半徑的增大會引起袋壁壓力峰值上升，導致濾袋上部的振動作用增強，最大反向加速度隨之增大，