除塵器工程內(nèi)部流場及氣流分布均勻性

　　除塵系統(tǒng)包括管道系統(tǒng)以及除塵器設(shè)備。良好的布袋除塵器運行狀態(tài)為：1)氣流分布均勻；2)各袋室處理風量相近；3)袋底氣流速度平緩，避免射流、漩渦的出現(xiàn)。作為除塵系統(tǒng)的一部分，除塵器入口管道結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性及內(nèi)部氣流分布情況是影響上述狀態(tài)的重要因素。
　　在實際工程中，為滿足增產(chǎn)或工藝流程設(shè)計改變等要求，常在除塵器前方增設(shè)旁管，致使處理風量增大，改變了設(shè)備原有的運行狀態(tài)；或者由于場地等原因，除塵器入口管道常不經(jīng)合理設(shè)計而隨意布置，導致氣流在進入除塵器時產(chǎn)生嚴重的分布不均，進而影響除塵器的性能。某企業(yè)由于生產(chǎn)需求，在原運行正常的除塵器前增設(shè)1根旁管，造成除塵器發(fā)生嚴重破袋現(xiàn)象。這是因為增設(shè)旁管后，在氣流總體速度變大的同時，進入除塵器含塵氣流的速度梯度明顯增大，局部發(fā)生強烈射流現(xiàn)象，終導致部分布袋嚴重破損。對上述問題雖然依靠工程經(jīng)驗也能解決，但是對此類系統(tǒng)設(shè)計與運行中可能普遍存在的問題，只有深入研究才能針對性地提出的技術(shù)優(yōu)化方案。
　　將常見類型的布袋除塵器入口及管道作為研究對象，采用CFD對可能影響除塵器流場的各個相關(guān)因素進行數(shù)值模擬與分析。以入目前下彎管為例，探討其影響規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上提出優(yōu)化改進方案，以期氣流分布狀態(tài)，強烈射流的影響，進而除塵器良好運行。
　　1、內(nèi)部流場
　　文獻針對增設(shè)旁管的除塵器進行了內(nèi)部流場分析，其中入口截而流線。入口截而氣流偏向嚴重，產(chǎn)生了較高的局部射流，高氣流速度達到14.O1m/s。高速氣流直接沖入袋室，與濾袋的摩擦增大，終導致破袋。截取4類管道形式的風管截而及入口截而流線，發(fā)現(xiàn)入口短直管的除塵器內(nèi)部氣流流線平順，沒有局部射流現(xiàn)象，各灰斗一入口的風量分配相近，入口截而處氣流分布均勻，沒有偏向；其余3臺除塵器入口截而流線與譚志洪等分析的情況極為相似，即在入口截而的不同象限區(qū)域都出現(xiàn)高速射流，特別是下彎管高，其氣流速度達到30m/s的區(qū)域而積大，因此這3臺除塵器入口處氣流偏向和局部射流很可能導致除塵器破袋。
　　2、氣流分布均勻性
　　氣流分布均勻性是除塵器設(shè)備性能的一個重要指標，其評價方法通常為關(guān)國相對均方根值法(RMS)。各測點氣流速度與平均速度的偏離程度，值越大表示風管斷而氣流分布均勻性越差，而當σ≤0.25時，氣流均勻性較好。將風管入口斷而劃分為4個象限，同時在每個象限取4個位置，提取相對應節(jié)點上的氣流速度。
　　4類管道中，直管入口斷而象限的氣流速度相差很小，趨于平均值，其中截而中部的8個點速度較大，周圍較小，大與小速度僅差11m/s，速度梯度小。其他3種管道氣流大速度分布在各自不同象限內(nèi)，且偏離截而中心，大與小速度差分別為右側(cè)彎管24m/s、下側(cè)彎管7.9m/s。上側(cè)彎管21.8m/s，速度梯度都較大。分別計算4種管道的均方根值σ，直管為0.28，右側(cè)彎管為0.65，下側(cè)彎管0.72，上側(cè)彎管為0.61，都大于0.25。但直管的σ接近0.25，氣流分布均勻性較好；其余3種管道的σ遠大于0.25，氣流分布均勻性較差，其中下彎管的σ值大，氣流分布均勻性差。