电旋风壁面沉积特性及捕集效率的实验研究

研究在旋风和静电的综合作用下,电旋风除尘器的壁面沉积特性及影响因素,探讨壁面沉积过程与电旋风除尘器捕集效率的关系.实验得出,加静电强化后效率可提高3%～7%,电旋风的效率最高达99.6%;随着气流含尘浓度的增加及运行时间的延长,电旋风收尘极板上的沉积量增加,而除尘效率则呈现下降趋势;当入口气流速度达到15 m/s后,该实验模型可实现自动清灰.     

复合式电旋风除尘器的模化理论与冷态实验研究

介绍了复合式电旋风除尘器特征结构和基本原理.根据含尘气流在电旋风除尘器中的受力情况,推导出其冷态模化的主要相似准则,提出静电离心分离相似准则Sel,明确了该种除尘器的近似模化条件.利用大量影响除尘性能的实验数据,通过多元线性回归分析方法,得出了复合式电旋风除尘器除尘总效率和总阻力系数的计算式.     

旋风布袋联合除尘试验台除尘效率分析研究

为了改善大气环境,在现有工业通风除尘方式的基础上,将旋风除尘器与布袋除尘器相组合,构成旋风布袋联合除尘试验台,并以某热电厂排灰为样灰,通过改变样灰的浓度、质量和种类,利用联合除尘试验台试验研究在不同状态下含尘气流中PM2.5、PM10的去除效率,以确定旋风布袋联合除尘效果。     

不同温度下磁场对外涡型ECP中亚微米颗粒分离的影响

针对旋风除尘器中亚微米颗粒捕集效率低下的问题,探究了利用洛伦兹力和电场力联合作用来提高亚微米颗粒分离效率的可能性.将4根电极添加在旋风除尘器中组成外涡型静电旋风除尘器(electrostatic cyclone precipitator, ECP),并在其中引入磁场,构建了磁场作用下外涡型静电旋风除尘器简化模型;在建立流场、颗粒动力场、电磁场和温度场4场相互耦合作用理论模型的基础上,对不同温度下亚微米颗粒在外涡型静电旋风除尘器的除尘效率进行数值模拟.数值结果表明,磁场的引入显著提高了静电旋风除尘器对亚微米颗粒的分离性能,有效降低了温度对除尘效率的削弱率;随着温度的降低或磁感应强度的增大,温度对亚微米颗粒综合效率的削弱率逐渐减小,但磁场的贡献率逐渐增大,且逐渐趋于平缓;温度越低、磁感应强度越大更有利于亚微米颗粒的分离,但磁感应强度越小和温度越高时,磁场作用越显著.相关研究结果对传统静电旋风除尘器外加磁场设备改造和除尘相关工业领域的技术革新有一定参考.     

环缝气垫高效耐磨旋风除尘器的研究

为了经济、有效地提高旋风除尘器的耐磨性能和除尘效率，提出了在旋风除尘器内壁设置环缝套圈的增效防磨新方法，在理论上探讨了高速含尘气流对器壁的磨损机理和二次扬尘现象。在２ｔ燃煤锅炉上不同烟气流速下的对比实验表明，该新型旋风除尘器的除尘效率比普通旋风器提高５％，平均阻力系数比普通旋风除尘器降低１０％。     

蜗壳式旋风分离器的分离性能研究

蜗壳式旋风分离器作为轻烧镁旋流动态煅烧系统中最重要的分离设备,是提高系统分离性能的关键所在.本文建立蜗壳式旋风分离器分离性能试验装置,以粒径48～75?m的轻烧镁粉、菱镁矿浮选粉和氢氧化锂粉为样品,研究了入口风速、颗粒浓度以及颗粒物性等参数对压降和分离效率的影响.研究表明:1)蜗壳式旋风分离器的静压降随入口风速的增大而增大,二者基本呈指数变化关系;入口风速增大能够提高分离效率,但是压力损失也逐渐增大,根据旋流动态煅烧系统的回收指标,得出最佳的风速约为19 m/s,此时的压降为1 100 Pa左右;2)在一定范围内,适当地增加入口颗粒浓度既能降低压力损失又能提高分离效率; 3)当粒径相同时,分离效率随着颗粒密度的增加而增加.     

湿式除尘器综合运行参数的影响

通过测量不同初始液位b0和不同气流速度v时除尘器的节流液位差△h、全压损失R和除尘效率η等参数,对节流型自激式水幕除尘器的综合运行参数进行研究.研究结果表明:△h对气相阻力的增加有抑制作用,△h-v和R-v关系随b0的不同分别都呈直线和二次曲线关系;节流液位差通过改变含尘气流方向提高惯性碰撞几率,在提高除尘效率方面与速度v有同样重要的作用,除尘效率η随b0减小而增大,同一bo的η随v增大而增大;除尘器在风机叶轮旋转的不平衡惯性力激励下会发生共振.综合考虑共振频率、阻力和除尘效率3个因素,适宜的运行工况是bo=0～34 mm、v=9.22～13.68 m/s,此时除尘效率高达98.6％,全压损失为430～705 Pa.     

M模型在低密度物料旋风分离器结构设计中的应用

利用Muschelknautz模型(即M模型),设计用于某企业聚碳酸酯生产中的旋风分离器,得到该旋风分离器的结构尺寸、分割粒径和总压降.采用流体力学计算软件Fluent对该旋风分离器的内部流场进行研究.研究结果表明:随着颗粒质量分数的增大,气流各方向上的运动速度随之降低,旋风分离器对整个颗粒群的捕集能力提高,但对分离器的壁面磨损也同时加剧;入口速度并不是越大越好,只有当入口速度为18 m/s时,数值模拟结果才与M模型中得出的结果较接近,表明采用M模型进行旋风分离器的设计准确性较高.     

关于导向叶片式旋风子多管干式除尘器的性能与设计

随着含尘气体流量的增大,通常的切向入口式旋风分离器的尺寸将变得很大,其除尘效率也随之而下降。为要解决这个矛盾,应使用多管式旋风分离器。尤其对于压力下的天然气除尘,试验证明,采用多管式旋风分离器,具有处理量大、效率高、噪音小、外筒不会磨损、安全可靠等优点,值得推广使用。 美国早在五十年代,就已在天然气除尘方面采用了Aerotec系     

有效提高除尘效率不断加强环境保护建设

从国内煤炭资源的状况分析,电除尘器的运行面临着极其复杂的工况条件,不同类型的燃煤锅炉和不同的燃烧煤种所产生的烟气量、含尘浓度、烟气温度、烟气成分变化,以及粉尘的比电阻、气流的均匀性、运行操作条件变化等等均会严重影响除尘效率.环境保护在企业生存发展中越来越受到重视.为了控制烟尘排放浓度,必须使除尘设备保持较高的除尘效率.电除尘器作为火力发电厂必备的配套设备之一,通过对其除尘效率影响因素分析,指出了相应的对策,以降低烟尘排放浓度,达到环保的目的.     

水帘极板静电除尘模型的收集性能实验研究

建立了水帘极板电除尘器实验模型,研究了其电晕特性,以及极距、电场风速、水帘流量、供电电压、初始粉尘浓度等参数对除尘效率的影响.结果表明:水帘形成好坏对V-I特性曲线有一定影响,水帘流量影响形成水帘好坏的程度,因而影响除尘效率;极距对除尘效率有较大影响,极距300mm时除尘效率最高;供电电压对除尘效率的影响较为明显,随着电压的升高除尘效率也升高;风速增大除尘效率降低,初始粉尘浓度对除尘效率影响较小.     

四入口液-液旋流分离器分离性能数值模拟

多入口旋流分离器能在入口速度较低的情况下实现传统旋流器在入口速度较高时才能达到的分离效果,同时具有更加稳定和对称的流场分布。为了进一步验证多入口液-液旋流分离器的分离性能以及溢流分流比和入口流速对其分离性能的影响,本文基于欧拉-欧拉多相流模型,采用群体平衡方程（PBM）对四入口液-液旋流分离器分离性能进行了数值模拟。研究结果表明：在入口流速恒定时,旋流器综合分离效率随着分流比的升高呈先上升后下降变化趋势,溢流分流比为0.22时,旋流器综合分离效率达到最高,此时分离效率为95.66%。当溢流分流比为0.22时,随着入口流速的增大,四入口液-液旋流器分离效率呈先上升后下降最后趋于平缓变化趋势,当流速为10m/s时,到达油滴剪切破碎临界条件,此时分离效率最高为96.78%。研究结果可为四入口液-液旋流分离器现场应用和适用性提供理论指导。     

横向双极静电除尘器空气动力增效

为明确横向双极静电除尘器的空气动力增效机理,基于电除尘器的经典效率公式研究了空气动力对横向双极静电除尘器除尘效率的影响。数值模拟结果表明：横向双极电除尘器内荷电粒子的驱进速度是电场驱进速度与空气动力驱进速度之和。极板迎风面的空气动力增效幅度强于背风面,而极板背风面的低速回流区是主要的收尘区。实验结果表明：空气动力驱进速度与电场风速呈二次曲线分布关系。电场风速小于1.5 m/s时,气流运动强化了空气动力增效幅度;而电场风速大于1.5 m/s后,二次扬尘作用减弱了空气动力增效幅度。横向双极电除尘器除尘效率修正公式表明：在横向双极电除尘器结构参数一定的情况下,除尘效率受静电力和空气动力的共同影响。     

渐变截面型入料口夹角对旋流器流场及压降的影响

利用RSM雷诺应力模型和VOF多相流模型,通过数值试验方法考察了渐变截面型入料口夹角对Φ50 mm水力旋流器流场及压降的影响.结果表明,增大入料口夹角,切向速度增加,致使分离效率提高;与此同时,轴向速度和溢流管底端的最大径向速度也随之相应增加,导致沉砂分流比略有降低、短路流量增加,但对湍流结构影响不明显;空气柱直径同样随着夹角的增加而增大,从而有效分选空间减小.旋流器内部的压力损失主要包括主分离区域的损失和入料口区域的损失;增大入料口夹角,总压降增加,导流能力增强,当夹角为20°时,导流性能最优,但能量利用率降低.     

静电除尘器离子风研究

在静电除尘器中,电晕线产生的离子风增加了除尘器驱进速度,对提高除尘器的除尘效率有重要作用.本实验对实验条件进行简化,在除尘器空载情况下,采用在收尘极分区布点的方法,改变设计参数,测量收尘极板上的速度分布,并对实验结果进行分析.     

电除尘器离子浓度的分布

在静电除尘器中,粒子的荷电模型已经确立,电场和其中的离子浓度影响着粉尘的运动、荷电和沉降.实验利用线板式电除尘模型的一个通道,改变施加在电晕极线的电压值和测量点的位置,利用离子浓度测试仪测量收尘极板处离子的浓度,并对离子浓度的分布进行研究,发现当电压升到25 kV以后,离子浓度上升趋势趋于平缓,离子浓度在1013 m-3的数量级.在相同的电压下,收尘极板上正对电晕线A点的离子浓度都是最大的,离子浓度随距A点距离的增大而减小.     

超细分级机进料管内颗粒分散的数值模拟

采用欧拉-拉格朗日模型对超细分级机进料管内的气固两相流进行了数值模拟。通过引入颗粒浓度分布不均匀度,建立了颗粒分散性的评价方法,对比分析了导流片数量、尺寸、间距分布形式、入口风速、入口固体浓度、粒径对颗粒分散性的影响。结果表明:导流片的添加能提高颗粒的分散性;随着入口风速的提高,颗粒分散性逐渐提高,当风速大于13.6m/s时,分散性变化不大;随着入口固体浓度的增加,颗粒分散性降低;随着粒径的增加,颗粒浓度分布不均匀度增加,颗粒的分散性变差,当粒径大于50μm时,颗粒分散性基本不变。     

ESP电场粉尘高质量浓度区气流强制收集技术

针对电除尘器靠近收尘极板存在高质量浓度粉尘气流的事实,采用电除尘器末端加装吸风口,将靠近极板的气流强制等速吸入并进行高效净化,可以显著提高电除尘的收尘效率.为了准确描述电除尘器出口断面粉尘质量浓度分布的规律,从而得到吸风口吸入风量与除尘器除尘效率提高量之间的数量关系,采用有限差分法对电场粒子二维输运方程进行数值计算.得到电场各断面粉尘的分布结果,通过与实验模型实际测试得到断面浓度分布结果进行比较二者吻合较好,证明建立的输运方程正确,采用的数值计算方法可行.依据对实际电除尘器出口断面粉尘浓度数值模拟结果.并结合在电除尘器末端极板处加装强制等速吸风口流动规律的理论描述,得到吸风口高度与除尘效率提高量二者之间的数量关系,据此关系可以提出实现保障电除尘器达标排放所必须强制吸入的流量.     

ESP电场粉尘非稳态收集过程数值仿真

基于ESP电场荷电粒子非稳态收集理论,得出非稳态收集过程中驱进速度的计算方法.根据紊流传质原理,推导出紊流掺混系数的表达式,并且针对收尘极板表面存在层流边层的事实提出新的极板处边界条件.对于粉尘非稳态收集过程的二维粒子输运方程,采用有限差分方法,运用逐次超松弛迭代法构造静电除尘输运方程的差分格式,利用Matlab仿真语言进行数值仿真,得到静电除尘器电场非稳态粉尘收集过程中不同时刻粉尘粒子的质量浓度分布规律,并根据断面质量浓度分布得出分级效率.对模型不同断面的粉尘质量浓度的实测结果与模拟结果进行比较,二者吻合较好.基于非稳态收集过程的数值模拟得到的收集效率比传统理论计算结果更加准确.     

海洋温差能发电系统新型热力循环理论分析

 海洋温差能发电系统新型热力循环在Kalina循环基础上增加贫氨溶液回热支路和抽气回热支路以提高热力循环效率。应用能量守恒原理和热平衡方程对新型热力循环--国海循环进行理论研究,计算了不同的透平入口蒸汽压力、氨水混合工质浓度、温海水温度和冷海水温度条件下的循环效率。理论计算结果表明,氨水混合工质浓度对国海循环效率影响显著,冷热源温度确定的条件下存在最优的氨水混合工质浓度使得循环效率最高,当温、冷海水温度分别为26、5℃,氨水工质浓度为92%时,系统效率最大达到4.56%;当氨水混合物浓度不变时,循环效率随透平入口蒸汽压力的升高先升高后降低,存在极大值;冷海水入口温度对循环效率影响很明显,而温海水温度对循环效率影响较小。