袋式除塵器氣流組織的數(shù)值模擬分析

1、袋式除塵器氣流組織的數(shù)值模擬分析張景霞I沈恒根方愛民2李瑾2（1東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海；2國電環(huán)保研究院，南京）摘 要：采納流體動(dòng)力學(xué)CFD軟件對(duì)袋式除塵器中單元模塊的除塵空間 氣流組織進(jìn)行數(shù)值模擬分析，給出了不同位置的布袋不同高度上氣流速 度圖，將模擬結(jié)果與實(shí)際工程運(yùn)行情況對(duì)比，分析其可靠性，為袋式除 塵器的改進(jìn)和設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：袋式除塵器數(shù)值模擬氣流組織流場NUmeriCal SimUIatiOn On air distribUtiOnin bag-filterZhang Jing Xia1, Shen Ileng Gei?, Fang i Min, Li Jin(1

2、COlIage environment Of SCienCe and engineering, DOnglluaUniVerSity； Shanghai2 The research institute Of electric POWer environmentel PrOteCtiOn, Nanjing)AbStraCt: With the COmPUtational fluid dynamics SoftWare CFD, the air CliStribUtiOn Of flow field Of bag-f訂ter Were simulated, the PlOt Of filter V

3、eIOCity CIiStribUtion in different POSition Of the bag-f訂ter and different height On a bag Were got. The result Of numerical SimUIatiOn is reliab訂ity in Contrast With the fact COndition. All Of these Offer a reference to the design and improvement Of bag filter.KeyWOrds： bag-f訂ter, numerical SimUIat

4、ion, air distribution, flow field袋式除塵器，由于氣流不均，造成箱體內(nèi)某個(gè)位置的布袋和布袋的某個(gè)位置的破損，一條布袋破有破損，如不及時(shí)處理，該區(qū)域的氣流流 淌阻力變低，造成更大區(qū)域?yàn)V袋的破損。為研究袋式除塵器濾袋失效機(jī) 理，進(jìn)一步指導(dǎo)除塵器的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和改進(jìn)，本文將對(duì)袋式除塵器某工 程實(shí)際運(yùn)行條件下的內(nèi)部氣流進(jìn)行數(shù)值模擬。此工程自電除塵器改造為 袋式除塵器后，通過近3年使用，布袋出現(xiàn)破損，破損位置在進(jìn)風(fēng)口的前 3排的整條布袋，每條布袋袋口下20050Onlnl之間部位，每一行的最后一 條或兩條布袋，本文要緊采納CFD數(shù)值模擬方法分析布袋破損緣故。1 CFD模擬計(jì)

5、算方法袋式除塵器箱體內(nèi)部流場是復(fù)雜的三維流場，采納的操縱方程有： 連續(xù)性方程、動(dòng)量方程,湍流模型選用標(biāo)準(zhǔn)k-e雙方程模型，包括湍動(dòng)能 k方程和耗散率e方程。假定流體作定常流淌，流體的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)與 時(shí)刻無關(guān)，整個(gè)模擬過程為等溫過程，流體是不可壓縮的。1.1袋式除塵器結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)際工程中袋式除塵器有兩個(gè)室，每個(gè)室有3個(gè)過濾單元，每個(gè)單 元布袋的布置為16X22,中箱體6. 5m,下箱體2. 7m,進(jìn)風(fēng)口為2. 2m 1. 8m, 進(jìn)風(fēng)口距過濾室4.5m。袋式除塵器的設(shè)計(jì)煙氣量：400000m7h;煙氣溫 度：140165oC ,布袋袋式除塵器的過濾面積為6900m2,采納 160X6500,

6、共2112條，設(shè)計(jì)過濾風(fēng)速為0. 96mm;濾料材質(zhì)采納IIBT-2 梯度濾料。1.2建立物理模型OCOCOOCoOOOOoOoOoOoOOOOCOOO O O OOOOO oooooo -OaoOOoOoCOOOOOoOoOOOooOOOCOOOOOOOOOOOOOQoOOo-OOOOOOOOOooODOOoOoOOOOOOGOooOOOoOOOOOOOCOOOO-OOoCOOooOOCOOOOOoOoOooOOoOoOOoOooOOOOOOoOoOO-CCoCOCOOOOCOCOoOOOCOOOCOQOOOoCOOOOOOCOOOOOOO -OOoCOCOOOOCOOOoOOOCOOOOO

7、OOoCOCOOCOCOoOOOOOO O -FGooqocoocoooooooooooooaoooooooooooooaooooooo -.OOOoOoOoOOOoOOoOCOaCIoOOOOOOOCOOOOOO ClOOoOOl-4flfl圖1除塵器平面圖如圖1建立的除塵器單元有176X2條布袋，布置為8X22X2,迎風(fēng)面8條布袋，單條布袋尺寸l606500mm,布袋距邊壁箱體距離0. 40m,袋底距灰斗2. 70m,過濾風(fēng)量是6667m7h,設(shè)計(jì)的過濾風(fēng)速是0. 96mmin,進(jìn)風(fēng)口的尺寸是O. 902. 20mo將模型設(shè)置成軸對(duì)稱圖形。1.3模型的邊界條件和初始條件氣體采納16(TC時(shí)的空氣，密度為O. 815kgm3,動(dòng)力粘性系數(shù)2. 45Xlo ielS，除塵器進(jìn)口管道斷面采納速度進(jìn)口邊界條件，假定進(jìn)風(fēng) 口的速度均勻，則入口速度是9. 35mso出口管道斷面采納壓力出口邊界 條件，濾袋采納多孔跳躍邊界條件，該邊界條件要緊是用于模擬已知速 度或者壓降特征的薄膜，它本質(zhì)上是單元區(qū)域的多孔介質(zhì)模型的簡化。(1)進(jìn)出口邊界的湍流參數(shù)在入口和出口邊界流域的流淌，F(xiàn)IUent需要指定輸運(yùn)標(biāo)量的值。在 湍流指定方法(TUrbUIenCe SPeCifiCati