脉冲袋式除尘器的内部流场探讨彭肖沈青摘要：作为一种高效的粉尘分离设备，脉冲袋式除尘器已经得到了广泛的应用。要想使除尘器的内部流场均匀分布，就要提高其使用率。简要介绍了脉冲袋式除尘器的工作原理，分析了其内部流场，以期为日后的相关工作提供参考。关键词：脉冲袋式除尘器；内部流场；分布特点；工作原理：TU834.6+4文献标识码：ADOI：10.15913/jki.kjycx.2016.03.126在脉冲袋式除尘器运行的过程中，其除尘效率和滤袋寿命会受到设备内部流场分布的影响。因此，有必要系统地分析脉冲袋式除尘器的内部流场，改善设备的使用性能，完成其推广和应用。1工作原理作为一种以压缩空气为清灰动力的除尘器，它可以利用脉冲喷吹机构瞬间释放压缩空气，并进行数倍二次空气的诱导，使其以较高的速度进入除尘器的滤袋中。在滤袋急剧膨胀的情况下，可以利用冲击振动和方向气流清除滤袋中的灰尘。从结构上来看，脉冲袋式除尘器是由滤袋、尘气室、气包、电控器、脉冲阀、净气室、喷吹管和气动阀等多个部件组成的。在除尘器运行的过程中，含尘气体会由进口进入尘气室，由滤袋进入净气室。在这个过程中，粉尘会被留在滤袋外表面，净气则会通过出口排出。当达到一定压差数值后，电控器就会控制脉冲阀，使气包中的高压气体通过喷吹管喷出。在高速气流和诱导气流都进入滤袋的情况下，滤袋会迅速膨胀，同时，还会伴随高压气流透过滤袋纤维的极微缝隙向外喷出。这时，滤袋会迅速收缩，使粉尘脱落。但是，在除尘的过程中，脉冲袋式除尘器的除尘工作主要发生在粉尘层，如果除尘器的内部流场分布不均匀，就将导致各滤袋上的粉尘层厚度不同。粉尘厚度不同，其产生的阻力也不同，继而导致流场分布不均匀。因此，如果除尘器的内部流场无法均匀分布，脉冲袋式除尘器的除尘效率就会越来越低。2内部流场分析2.1内部流场分析模型为了分析脉冲袋式除尘器的内部流场，可以使用CFD技术、GAMBIT软件和FLUENT软件模拟除尘器内部流场的数值。通过分析相关模拟参数，不仅能了解除尘器的流场分布特点，还能研究出使流场均匀分布的方法。在建立模型时，可以将除尘器设置为下进风运行模式，并且设置4排6列的滤袋。但是，其内部流场应为复杂三维、强旋、湍流流场，所以，可以选用湍流模型分析其流场分布情况。具体来讲，就是选用RNG模型，采用SIMPLE算法和标准壁面函数法。此外，还要假设除尘器内部流体为常温、常压状态的空气，不能被压缩，同时，还要假设流体经常流动，并且其运动参数与时间无关，假设流体流动过程中温度是相等。在计算过程中，需要假设气流方向是垂直于进口端面的，而且排气口出口边界的来流已经得到了充分的发展。此外，滤袋要符合多孔介质跳跃边界条件，其出口则要符合内部边界条件。2.2内部流场的模拟分析结果2.2.1流场特点分析由模拟计算结果可知，当高速气流进入灰斗后，除尘器内部会出现可以延续到灰斗后壁的明显射流。同时，在滤袋内外，空气的速度梯度比较大，出现了局部涡流。此外，在排气管与净气室的连接位置，还出现了高速气流区域。分析这些流体存在的原因可以发现，除尘器内部流场分布不均，以至于它不能很好地完成颗粒分离工作，继而加快了局部区域滤袋的磨损速度，缩短了其使用寿命。当气流遇到灰斗后壁后，其中一部分气流会沿着壁面向上运动，另一部分则会顺着斜面向下运动。由于向上运动的气流流速过大，所以，给滤袋带来了剧烈的冲击，导致滤袋破损；而向下运动的气流则会形成一股回流，阻碍粉尘的收集和分离。这时，之前被过滤下的颗粒物就很容易被回流带回到箱体中，增加滤袋的过滤负荷。在这种情况下，前端和后端的滤袋都容易破损，进而降低除尘器分离效率。此外，气体回流现象的出现使得除尘器内部的气流更加紊乱，继而影响除尘器对粉尘的分离。2.2.2流场分布的均匀性分析在分析除尘器内部流场分布的均匀性时，要采用美国RMS标准，并在除尘室与灰斗连接处设置测点断面，以确保测得的数据具有一定的代表性。通过相关分析可知，脉冲袋式除尘器内部流场并没有均匀分布。具体来讲，由于除尘器的进风管断面面积与灰斗断面面积有较大的差别，所以，当气流从进风管进入灰斗时，就会...