开口散射器对滤筒除尘清灰性能影响的数值模拟

借助计算流体力学的方法,编写自定义压力函数(UDF),采用二维非稳态流动数学模型对滤筒除尘器脉冲喷吹清灰过程进行了数值模拟,研究开口散射器锥角、安装高度、喷吹距离等因素对滤筒除尘器脉冲清灰效果的影响,为滤筒除尘器清灰系统的优化设计提供依据。结果表明:相较传统的清灰方式,增加开口散射器结构能有效改善滤筒除尘器内部清灰流场均匀性和滤筒侧壁压力分布均匀性,提高除尘效率。当开口散射器锥角减小时,清灰强度存在最大值,而滤筒侧壁清灰压力趋向不均匀化;散射器锥角一定,安装高度为0 mm时,滤筒侧壁压力峰值的平均值由853Pa增大到999Pa,偏差由2.45%降低到1.25%,既能够保证足够大的清灰强度也能使滤筒清灰均匀性得到有效改善;在其他因素不变的情况下,增大喷吹距离,滤筒清灰强度减小,清灰均匀性增大,清灰装置存在最佳的喷吹距离范围。

基于散射结构的脉冲流场与清灰压力动态特性分析

针对传统脉冲清灰中存在清灰不均匀的问题,应用上部开口散射器改善滤筒内部流场特性,从而改善清灰效果。通过数值模拟方法研究不同工况下滤筒内部脉冲流场及清灰压力的动态变化规律,探究清灰压力峰值形成机理。结果表明:脉冲喷吹气流以压力波的方式进入滤筒并向侧壁传递,而侧壁处气流径向速度与相同测点的清灰压力随时间等比例同步变化,两者存在直接关联。由于散射器对脉冲喷吹气流的分流和导流作用,相对无散射器而言,滤筒上部径向速度提高,清灰压力相应增大,其峰值由484 Pa增至744 Pa,增加了53.7%;滤筒中、下部,散射器的存在使脉冲喷吹流量和轴向速度减小,降低了脉冲气流对滤筒内部气流的压缩作用,滤筒中下部压力降低,滤筒下部清灰压力峰值由2175 Pa减小至1468 Pa,减小了32.5%。因此增设散射器可以在满足清灰要求的同时明显提高脉冲清灰的均匀性。