脉冲袋式除尘器内流场均匀性研究

借助Fluent软件对脉冲袋式除尘器内部流场进行了模拟分析,结果表明:脉冲袋式除尘器内部流场分布极不均匀,灰斗内存在明显的射流和回流现象,欲提高其分离性能及减少对滤袋的磨损,应从提高其内部流场分布的均匀性入手,如增设导流板和分布板。     

滤筒式通风除尘装置故障分析与设计改进

大型矿用挖掘机滤筒式通风除尘装置的工作原理是在系统风机的作用下,将含尘气流通过滤筒过滤,把清洁空气送入机棚内;同时,在滤筒上的灰尘通过脉冲阀清灰,落入灰斗被连续排出。本文对该装置在实际应用中发生的故障进行分析,从设计结构入手,对装置底架钢结构、风帽结构及其支撑、系统风机室结构、风机安装底座、螺旋输送机等进行了优化设计,优化除尘器的清灰方式,对滤筒系统的控制程序进行了合理的调控。改进后的滤筒式通风除尘装置普遍应用于系列大型矿用挖掘机的工作中,为提高大型挖掘机的出铲率提供可靠保障。     

滤筒除尘器喷吹管气流均匀性与偏心性的研究

针对滤筒除尘器喷吹管各喷嘴流量分布不均匀和部分喷嘴存在出流偏心角的问题,运用CFD软件对不同长度喷嘴在不同喷吹压力下的气流分布情况进行模拟,得到了各喷嘴的流量分布和流场特性,并用均方根值来评判流量分布的均匀性。最后将1-3号直管喷嘴结构改为锥形喷嘴,并通过多次迭代计算,确定了锥形喷嘴收缩角在13.01°~22.62°时,喷嘴流量分布满足设计要求,并且在收缩角为16.24°时,气流分布最均匀,同时气流的偏心性问题也得到解决。     

喷淋水浴除尘器结构优化及性能分析

开发了一种矿用喷淋水浴除尘器,利用CFX软件对不同进气结构时其内部流场进行数值模拟;结果表明,侧向进气时,喷淋水浴除尘器流场分布不均匀,洗气管出口气体流量标准差为1.39;顶部进气时,除尘器内部气流分布较均匀,标准差为0.20。另外,对不同进气方式时除尘器性能进行对比试验研究,结果表明,顶部进气、未喷淋时出口粉尘浓度明显低于侧向进气,在喷淋状态下,当处理风量为1 000 m~3/h,水位高度为0 mm时,出口粉尘浓度仅为3.80 mg/m~3,除尘效率为99.62%。     

掘进工作面湿式离心除尘器的结构优化及数值模拟

针对中国煤矿综掘工作面的产尘特点,设计了湿式离心除尘器3种结构模型。为高效优化其内部结构,用Gambit22分别建立这3种内部结构的物理模型,并进行网格划分;用Fluent62求解含尘气流在除尘器内的三维速度变化、静压力场分布、流场的湍流特性,以及不同粒径粉尘在除尘器内的运动轨迹。结果表明,分流板具有分隔导流作用,可使涡对运动稳定,有利于高气速带的连续性、稳定性、静压力分布的对称性和湍动能变化的规律性;稳定的流场及较高的离心速度对于去除呼吸性粉尘都十分关键。有分流板且中间为两排挡板的除尘器（模型3）尽管在保持气流速度、湍动能变化方面比有分流板且中间为三排挡板的除尘器（模型1）有更大优势,但在一级挡板的前端多了两个 “死区”,降低了除尘效率。通过以上几方面的综合比较,最后选定模型1的结构作为除尘器的制作模型。     

导流板对袋式除尘器流场影响的数值分析

袋式除尘器的内部流场是否均匀与气体进入袋室前的分配状况有很大关系,其中导流板对其影响较大。借助Fluent软件对添加导流板前后的流场进行数值模拟,结果表明:导流板对流场有明显的影响,添加导流板后袋室内气流的速度场分布更为均匀,滤袋出口流量的不均幅值大大降低。     

袋式除尘器进风结构型式对气流分布影响数值模拟分析

对广泛使用的5种袋式除尘器进风结构型式进行了介绍分析,并分别对其结构建立了简化物理模型,分析了每种结构型式对箱体内气流分布的影响,发现中箱体进风使气流分布更为均匀,下箱体进风易在箱体下部形成大型剧烈涡流,增加气流分布板有助于减轻高速气流和涡流造成的二次扬尘影响。     

除尘滤筒脉喷清灰技术研究进展与展望

滤筒清灰是除尘器运行的关键环节,以脉冲喷吹技术应用最为广泛,具有工艺简单、不中断风流等优点。近年来,脉喷清灰滤筒除尘器因技术优势市场份额逐渐增多,相关研究发展迅速。研究者运用理论分析、试验研究和数值模拟等手段对滤筒的脉喷清灰技术进行了广泛探讨,并取得了大量有益进展。阐述了除尘滤筒脉喷清灰技术的基本原理、尘饼附着作用和清灰效果评价方法,分析了影响清灰性能的主要因素,剖析了除尘滤筒脉喷清灰存在的主要问题,总结了提高清灰均匀性改进措施的最新进展,并展望了滤筒脉喷清灰的发展方向。研究表明：滤筒清灰机理的认识普遍采用喷吹压力理论并以筒壁所受静压为喷吹指标;清灰效果评价主要基于过滤阻力的变化和落尘质量;喷吹气流偏斜、清灰不均匀、剥离粉尘回吸是滤筒清灰面临的共性难题,其中清灰不均匀是当前研究焦点;改善滤筒清灰性能主要有喷嘴设计、文丘里管增设、滤筒结构优化、喷吹策略改进等措施,其中协同对撞喷吹突破了单一点源式喷吹的局限,克服清灰不良问题潜力较大。未来研究的重点为脉冲喷吹滤筒清灰机理分析、脉喷清灰结构设计与参数优化、尘饼剥离与运移规律分析、脉喷系统及其参数设计规范建立。研究成果可为促进除尘滤筒脉喷清灰技术的发展和工程应用提供参考。     

袋式除尘器进风结构型式对气流分布影响数值模拟分析

对广泛使用的5种袋式除尘器进风结构型式进行了介绍分析,并分别对其结构建立了简化物理模型,分析了每种结构型式对箱体内气流分布的影响,发现中箱体进风使气流分布更为均匀,下箱体进风易在箱体下部形成大型剧烈涡流,增加气流分布板有助于减轻高速气流和涡流造成的二次扬尘影响。     

燃煤电站SCR内烟气流场及还原剂浓度场模拟与优化

利用数值方法对燃煤电站SCR内烟气流场与还原剂浓度场的改进进行研究,依次定量研究了喷氨格栅(AIG)、导流板;AIG、导流板、整流栅;AIG、导流板、整流栅、混合器3种方案在氨氮比不均匀性、速度不均匀性、温度不均匀性、压降、入射角5方面性能的变化.结果显示,AIG、导流板的配置中,涡旋与二次流造成催化剂入口界面上速度不均匀性及入射角过大.催化剂上方增加整流栅可抑制涡旋与二次流.AIG后增加混合器,可在保持流场稳定的基础上,减小氨氮比不均匀性.最后通过冷态模型及电厂现场反馈信息验证了数值模型的正确性与可靠性.     

综掘工作面干式过滤除尘技术实验研究及实践

煤矿粉尘易诱发严重的矿工尘肺病和煤尘爆炸,然而现有的湿式除尘技术净化效率普遍不高。针对煤矿综掘工作面环境条件特点,分析认为应用于综掘工作面的干式除尘技术的主要影响因素为空气喷雾、清灰均匀性以及清灰策略等。为此,构建了干式过滤除尘实验系统和样机,测试发现适度的喷雾量(2 200 m L/min)有利于提高过滤性能;滤筒内安装正椎体或柱锥体可以改善喷吹流场;而正序和逆序清灰策略则分别更有利于改善清灰效果和降低粉尘排放浓度。研制了KCG-200D干式除尘器并应用于葛泉煤矿,现场全尘和呼尘除尘效率分别为97.39%和96.41%。     

锂电池电极狭缝挤压涂布内外流场分析

为全面揭示锂电池电极狭缝挤压涂布过程中各参数变化对涂层质量的影响规律,采用数值模拟方法对锂电池电极狭缝挤压涂布的内、外流场进行了仿真分析。引入均匀性评价指标,在内流场中研究了浆料参数、结构参数和工艺参数对涂层均匀性的影响;在外流场中研究了涂层缺陷的成因,并进行了实验验证。结果表明,实验与仿真结果高度一致。较小的狭缝厚度、较大的入口角度和较小的浆料入口速度对涂层均匀性有利;增大浆料入口流速可对空气渗入和涂层过薄缺陷进行改善,涂层过厚缺陷主要由箔材运动速度小于浆料入口流速造成,湿涂层的厚度会随着涂布间隙的减小而增大。     

大倾角综放工作面风流场及粉尘场的数值模拟

基于气固两相流动理论,结合大倾角综放工作面的实际特点,建立了大倾角综放工作面仿真模型。以采煤机割煤过程中的粉尘运动为研究对象,利用Fluent软件解算得到风流场、速度场和粉尘浓度场模拟结果:大倾角综放工作面倾角大,风流紊乱,风速较大,粉尘所受到的空气浮力大于粉尘自身重力,在采煤工作面漂移的时间延长,大量粉尘会随工作面主导风流向下风侧扩散,且其扩散的距离和对下风侧的影响范围大于近水平煤层或缓倾斜煤层。     

含硫量对硫化矿粉尘云最小点火能的影响

为探究含硫量对硫化矿粉尘云最小点火能的影响,将A、B、C 3组不同含硫量的硫化矿粉尘云于20 L爆炸球中测定最小点火能。所得实验数据用点火概率(是否着火)表示最小点火能的方法,得出各组硫化矿粉尘云着火概率随点火能变化的分布曲线。通过实验得出各组硫化矿粉尘云最小点火能为:A500组3~4 k J、B500组6~8 k J、C500组>12 k J;A300组2~3 k J、B300组4~6 k J、C300组>12 k J;A200组2~3 k J、B200组6~8 k J、C200组>12 k J。结果表明:含硫量越高最小点火能越低,亦即爆炸危险性越大。     

脉冲喷吹滤筒除尘器在低尘环境中的性能测试

为拓宽脉冲喷吹滤筒除尘器的应用范围,开展了脉冲喷吹滤筒除尘器在低浓度粉尘环境中的性能测试,测试结果表明,脉冲喷吹滤筒除尘器在低浓度粉尘环境下的除尘效率可达99.99%,对低浓度粉尘具有很好的除尘和净化效果,说明脉冲喷吹滤筒除尘器在低浓度粉尘环境中应用时具有可行性和可靠性。     

水力冲孔喷嘴几何参数对喷嘴内部流场的数值模拟研究

利用计算流体软件建立了水力冲孔喷嘴内部流场的三维数学模型。采用标准k-ε湍流模型模拟了喷嘴内部流场,并分析了喷嘴参数对流场速度分布影响。结果表明,喷嘴收缩角和长径比对喷嘴内部流场影响较大,但各参数都存在着最优值。计算结果与室内实验基本吻合,验证了喷嘴内部流场分布与射流煤层打击效果存在着内在联系。     

采煤机外喷雾系统数值模拟研究

为提高采煤机外喷雾系统性能,改善工作面作业环境,基于Pro/E与GAMBIT联合建立了采煤工作面模型,选用标准k-ε湍流模型构造采煤机外流场数学模型,并通过FLUENT仿真得到巷道内风流平均速度为1.8 m/s左右,符合《煤矿安全规程》的规定;对采煤机外喷雾系统进行了数值模拟,通过改变喷嘴口径、喷雾压力和扩散角等参数,得到了不同喷雾参数下的雾滴粒径和雾化浓度的变化规律:随着喷雾压力的增大,雾滴粒径减小,喷雾浓度分布更加均匀;小口径喷嘴雾化浓度较高,大口径喷嘴雾化区域浓度均匀、捕集面积大;小雾化扩散角下的雾粒速度相对较大,大扩散角下的雾流浓度分布均匀,但其穿透力差。分析结果为提高采煤机喷雾降尘效率,降低采煤工作面粉尘浓度提供了依据。     

高效滤筒除尘器在矿山除尘系统中的应用

矿山开采过程中,矿石粗破碎、转运、筛分等流程产生大量粉尘,需设除尘器进行除尘。高效滤筒除尘器具有净化效率高、过滤面积大、除尘阻力小等优点,已广泛应用于水泥、钢铁、电力、食品、化工等领域。目前,滤筒除尘器处理矿山粉尘的研究和应用处于起步阶段。以国内某大型新建矿山除尘系统为例,研究滤筒除尘器在矿山除尘系统中的应用效果。