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脉冲喷吹影响因素的单因子试验

发布者:admin 发布时间:2019-04-22 11:29

本实验以滤筒侧壁正压力峰值及其达到时间这两个指标来反映除尘器的喷吹性能。结合除尘器结构设计中所要考虑的参数及试验台的实验条件,参考有关资料,选取喷吹压力(气包压力)、喷吹时间(脉冲宽度)、喷吹管径、喷吹孔径、喷吹孔与花板距离(喷吹距离)这五个条件,通过改变这些参数来对脉冲喷吹滤筒除尘器的喷吹性能进行研究。首先分别对这五个因素对滤筒侧壁正压力峰值及其到达时间的影响趋势进行单因子试验;在此基础上,合理安排正交实验,找出对两个指标影响最显著的因素,并提出实验条件下的最优结构参数,使除尘器的喷吹性能达到最佳。

喷吹实验系统的单因素实验分析。

参考改变对滤筒侧壁正压力峰值的影响。

测点距离变化对滤筒正压力峰值的影响。

当喷吹压力分别为0.2MPa、0.3MPa.0.4.0.50.6时,在喷吹管径为25mm,第二个喷吹孔径为8mm(以下简称喷吹孔径为8mm),喷吹距离为150mm,脉冲宽度为0.1s的条件下,得到滤筒侧壁个测点的正压力峰值。

当其他喷吹装置不变时,从每一个喷吹压力值来看,滤筒上部的正压力峰值较低,滤筒底部的正压力峰值则明显高于上部和中部的压力,也就是说滤筒侧壁正压力峰值随测点距离的增加而增加。之所以如此,需从喷吹流体的运动过程来进行分析。

压缩空气从喷吹孔喷出后呈射流状迅速向下运动,诱导更多的气流进入滤筒,同时边运动边膨胀,使经过的空间气体压力增大;由于滤料的透气性,会使一部分空气透过滤料扩散到滤筒外,再加上向下运动过程中或产生摩擦,消耗一部分能量,又会降低流体的压力。所以滤桶侧壁压力峰值的大小取决于压力增大和减小这两种趋势的强弱。

在滤筒口,由于压缩空气及诱导气流没有充分膨胀就经过了口部,所以流体静压力较小,压缩空气继续向下运动的过程中膨胀作用比较明显,流速降低,静压力会有所上升,所以滤筒中部静压力逐步升高;当流体到达滤筒底部时,因为滤筒底部是封闭的,流体动压降到最低,静压达到最高,使滤筒底部侧壁压力值达到最大。

由此可以看出,对滤筒底部封闭的试验条件下,在滤筒长度方向上,压力分布是不均匀的,上部受到的压力值最小,中部次之,底部最大。

实验还记录了滤筒上、中、下三点的压力实测曲线。从图中可以看出,滤筒侧壁除了正压峰值,也均有负压峰值的存在,即滤筒清灰的效果也会受到负压值的影响。由实测曲线图可以看出,滤筒上部有较大的负压峰值,沿滤筒长度方向负压峰值又降低的趋势。这是因为从喷吹孔喷出的压缩空气主导气流及其诱导的空气一起进入滤筒,并迅速继续向下运动,就会在其后形成负压区。在滤筒口部,气流还未充分膨胀,速度较大,在极短时间运动过后产生较大的负压,再加上冲击气流运动过后的负压作用,使得滤筒口部的负压明显增加,所以也使已经清除掉的粉尘又再次吸附到滤料表面,造成滤筒上部清灰效果不好,造成滤筒上部清灰效果不好的另外一个原因就是滤筒本身的结构,滤筒上下均有固定滤料的支撑,在清灰过程中,滤料受到正压峰值的影响后就会膨胀收缩,以抖落上面的粉尘,但由于上下支撑的约束,使得滤筒上下的滤料不能够很好的膨胀收缩,所以在滤筒上部和下部,清灰效果都不是很好。虽然滤筒中部主导气流和冲击气流运动过后也产生了负压作用,但相对于上部来说较小,对清灰效果没太大影响。

总的来说,滤筒上部正压力峰值相对较小,且负压峰值较大,所以其清灰效果不好,沿滤筒长度方向上,正压力峰值逐渐升高。

喷吹压力变化对滤筒侧壁正压力值的影响。

喷吹管径为25mm,喷吹孔径为8mm,喷吹距离为150mm,脉冲宽度为0.1s的条件下,改变喷吹压力,分别是0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.68MPa时,得到滤筒侧壁各测点的正压力峰值。

对于滤筒侧壁每个测点,随着喷吹压力的增大,其正压力峰值也逐渐增大,口部压力峰值变化较小,底部变化较大;且喷吹压力越大,沿滤筒侧壁方向上各测点的压力变化越明显。这是因为提高喷吹压力就会使喷吹孔处的压力相应增大,从而诱导更多的气流进入滤筒,形成的反吹气流量也较大,使得滤筒侧壁的正压力峰值也相应增大,又因为滤筒口的压力峰值相对较小,喷吹压力的变化使它在一个较小范围内变化,而滤筒底部的气流流场相对复杂,正压力峰值相对较大,喷吹压力的提高使得主导气流和冲击气流对滤筒底部侧壁的作用更为明显。其正压力峰值变化也较大。所以提高喷吹压力使清灰效果较好,同时除尘器的压降变小。在限定袋式除尘器压降的情况下,其处理能力也较强,可提高除尘器喷吹性能。

但在实际应用中也不是喷吹压力越高越好,喷吹压力过高,则会出现过度清灰现象,破坏滤料表面的初层,影响过滤效率,出现帽灰现象。而且所需要的压缩空气量会增大,设备的运行费用相应增加,同时也会使滤筒在清灰时所受的压力过大,从而减小滤筒的使用寿命,增加整个设备的成本。所以喷吹压力可根据实际条件选取,主要能满足清灰需要即可。

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