布袋除塵器生產(chǎn)廠(chǎng)家
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點(diǎn)擊下方 “安徽瓦理棕” 獲取金融行業(yè)遍布SJ各地技術(shù)文獻資訊 Symphony No. 6 in B Minor 音視頻: unlock 00:00 08:14 后退15秒 高清晰度 快進(jìn)15秒 嚴格來(lái)說(shuō)聲明: 作者 文/郭泗建 濟南麗園粉末狀電子設備有限公司 全文:脈沖反吹式袋式除塵器是控制熱塑性TeO尾氣排放量的關(guān)鍵電子設備。富宇環(huán)保的富宇環(huán)??刂葡到y是結構設計的關(guān)鍵。預測富宇環(huán)保外部邊界層。
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Symphony No. 6 in B Minor 音視頻: unlock 00:00 08:14 后退15秒 高清晰度 快進(jìn)15秒
嚴格來(lái)說(shuō)聲明:
作者
文/郭泗建
濟南麗園粉末狀電子設備有限公司
全文:脈沖反吹式袋式除塵器是控制熱塑性TeO尾氣排放量的關(guān)鍵電子設備。富宇環(huán)保的富宇環(huán)??刂葡到y是結構設計的關(guān)鍵。責任編輯介紹了相關(guān)的方法論此基礎,重點(diǎn)項目預測了顆粒下陷機理,濾袋數量排序,氣包體積的排序。責任編輯利用排序力學(xué)預測軟(CFD)模擬預測噴巢蛛性能,并對其展開(kāi)優(yōu)化。預測富宇環(huán)保外部邊界層。
張金鑒
熱塑性TeO制造操作過(guò)程中的環(huán)?;浅jP(guān)鍵,“焦化處置需要嚴控。其中尾氣在各各個(gè)環(huán)節都存在,是防控工作的重點(diǎn)項目?jì)热?,由于粉末狀制造中導致的尾氣一般都含有藻酸,在很大濃度下還有爆炸風(fēng)險,這些氣固氧化物導致的邊線(xiàn)主要有:原料混配區、Sandmeyer釜口、壓片機碎裂出口商品、引風(fēng)機出口商品等處。電子設備本身有一個(gè)自吸除塵計,就是在容易導致尾氣的邊線(xiàn)減少吸藍海,將這些尾氣吸引至除塵箱JK,廠(chǎng)房在制造中單廂額外減少一TA-O中央除塵控制系統展開(kāi)INS13ZD,但在操作操作過(guò)程中,不管是自身控制系統卻是另加的控制系統都是由引風(fēng)機驅動(dòng)的除塵控制系統,大部分都是通過(guò)脈沖袋式富宇環(huán)保展開(kāi)除塵,它的效率可達到99.5%,在廢氣排放量處置中占有關(guān)鍵地位。
1 熱塑性TeO富宇環(huán)?,F狀
隨著(zhù)G家對尾氣排放量標準明確要求的不斷提高,對金融行業(yè)使用的脈沖富宇環(huán)保袋式富宇環(huán)保提出了更高的明確要求,目前對富宇環(huán)保的科學(xué)研究在金融行業(yè)外部卻是盲點(diǎn),因為相比其他各個(gè)環(huán)節,除塵器對商品的品質(zhì)不導致直接影響,對于它的運行指標制造廠(chǎng)房和用戶(hù)也不重視。在電子設備的結構設計上,它外部的情形看不見(jiàn)看不見(jiàn),結構設計操作過(guò)程卻是依靠經(jīng)驗為主,缺乏方法論的指導。但是實(shí)際制造中清灰控制系統不合理導致的富宇環(huán)保阻力降過(guò)大影響產(chǎn)能、富宇環(huán)保過(guò)后Haon外泄進(jìn)入大氣等情形經(jīng)常有。曾經(jīng)有廠(chǎng)房出現商品顏色環(huán)境污染的情形,比較終原因是由于兩條產(chǎn)線(xiàn)的排泄閥門(mén)和另兩條產(chǎn)線(xiàn)水煤漿出口處距離太近導致排出環(huán)境污染,這說(shuō)明產(chǎn)線(xiàn)上的富宇環(huán)保結構設計有問(wèn)題,排放量鎘了。因此切實(shí)可行的展開(kāi)富宇環(huán)保的結構設計卻是必要的。筆者試圖通過(guò)現有的方法論此基礎結合排序力學(xué)FLUENT等軟件來(lái)對富宇環(huán)保展開(kāi)科學(xué)研究。
2 富宇環(huán)保概要
2.1 富宇環(huán)保的分類(lèi)
清灰是使袋式富宇環(huán)保長(cháng)期穩定工作的決定性因素,其基本明確要求是從濾袋上迅速而均勻的破損沉積的粉塵,同時(shí)又明確要求保持一層很大的一次粉塵層,并且不損傷濾袋和較小的阻力降。它的分類(lèi)方式很多:A按照清灰方式不同可以分為:機械振打式、逆流清灰式、脈沖富宇環(huán)保式,氣環(huán)反吹式等;B按濾袋形狀可以分為:圓袋、扁袋;C按照進(jìn)氣口邊線(xiàn)可以分為上進(jìn)風(fēng)和下進(jìn)風(fēng)。由于本金融行業(yè)用的比較多的是脈沖反吹式布袋富宇環(huán)保,因此責任編輯將重點(diǎn)項目介紹這種結構的富宇環(huán)保的結構設計。
2.2 富宇環(huán)保的結構樣式
常用的脈沖富宇環(huán)保的結構如圖1所示,這是一個(gè)圓形脈沖反吹式布袋富宇環(huán)保,它的各部分M稱(chēng)如圖所示。氣流由出口處進(jìn)入經(jīng)過(guò)濾袋過(guò)濾,干凈的空氣經(jīng)由器高排出,反吹的動(dòng)力來(lái)自氣包,電磁脈沖閥通過(guò)設定富宇環(huán)保時(shí)間來(lái)實(shí)現對濾袋的清灰。另外,在筒體上還要開(kāi)設人孔或者檢修門(mén),出于安全的需要越來(lái)越多的廠(chǎng)家需要安裝泄爆門(mén)。
3 熱塑性TeO的除塵箱結構設計方法論此基礎
富宇環(huán)保的結構設計是個(gè)復雜的操作過(guò)程,金融行業(yè)不同,對其明確要求也不同,熱塑性粉末有其D特的物性特征,比如密度較小、粉末狀流體粘性較大易結塊、靜電作用導致吸附能力大不易從濾料剝離等等,在結構設計富宇環(huán)保時(shí)要綜合考慮。由于篇幅所限,W們只科學(xué)研究其中幾個(gè)關(guān)鍵部分來(lái)闡述其結構設計理念,并通過(guò)相關(guān)的模擬預測來(lái)予以說(shuō)明。
圖3是一個(gè)現場(chǎng)測試的Haon粒度分布圖。對于富宇環(huán)保處置的氣固流體中顆粒的粒度分布在1至10微米之間,W們需要知道這個(gè)直徑粒子的懸浮速度進(jìn)而得到富宇環(huán)保外部的上升氣流速度。方法論上講這個(gè)速度越低越好,但是在經(jīng)濟上不合算,因為這會(huì )使電子設備的體積變大,所以這個(gè)上升速度排序是必要的。根據簡(jiǎn)單的物理知識如圖2所示,顆粒懸浮狀態(tài)下顆粒重力和所受的流體阻力平衡(考慮流體粘滯力),W們得到式1的平衡方程,判斷流體狀態(tài)的關(guān)鍵指標是雷諾數,由此將流體分為層流,過(guò)渡流,湍流等三個(gè)狀態(tài)。根據相關(guān)科學(xué)研究結果,W們取顆粒粒徑中值得到熱塑性TeO處于過(guò)渡流,也就是1≤Re≤500的范圍,相關(guān)排序公式如下:
其中:Ws函數;Re——雷諾系數;μ——空氣粘度,17.9×10-6Pa·s
由式(1)~(3)W們可以推導出該區的懸浮速度為V0:
也就是風(fēng)速低于該值時(shí),顆粒就會(huì )自由下陷,減少除塵控制系統的負擔。由于富宇環(huán)保的氣流分布在電子設備外部并不是均勻的,在后面的章節中有預測,該數值只是具有方向性但不具備指導性。
4 濾袋數量的選擇
濾袋是富宇環(huán)保的主要工作介質(zhì),數量的選擇與控制系統風(fēng)量、過(guò)濾風(fēng)速、電磁閥規格等相關(guān),下面介紹三種方法來(lái)排序或者控制濾袋數量。
4.1 由過(guò)濾風(fēng)速來(lái)排序濾袋個(gè)數
布袋富宇環(huán)保過(guò)濾風(fēng)速的大小,取決于粉塵特性及濃度大小、氣體特性、濾料品種以及清灰方式等。脈沖除塵強度比較大,W們一般選擇的過(guò)濾風(fēng)速是0.02~0.04m/s(1~2.2m/min)。由此W們得到下面幾個(gè)公式:
其中:Uf——過(guò)濾風(fēng)速,m/s;Qv——控制系統風(fēng)量,m3/s;S——濾袋總面積,m2;D——濾袋截面直徑,m;n——濾袋個(gè)數。
4.2 由電磁脈沖閥來(lái)確定濾袋個(gè)數
下表是意大利Turbo脈沖閥的結構設計參數:
因此也可以根據購買(mǎi)的脈沖電磁閥的參數來(lái)排序需要的濾袋的數量。
4.3 由上升氣速控制外形尺寸間接控制濾袋數量
圖4是一款方形富宇環(huán)保的截面示意圖,綠色部分是濾袋的截面,上升氣速指的是濾袋縫隙間的風(fēng)速,由上一章節排序可知,氣速越低越有利于吸附和下陷,但是也會(huì )導致電子設備規模變大,同時(shí)會(huì )導致氣流攜帶更多的本可以下陷下來(lái)的顆粒,減少過(guò)濾的負擔,實(shí)際制造中該速度需要≤8s,即滿(mǎn)足下式:
5 氣包的相關(guān)排序
作為脈沖反吹型富宇環(huán)保,氣包體積是一個(gè)關(guān)鍵排序內容。由于W們在之前的章節中已經(jīng)得到了控制系統所需的濾袋個(gè)數,所以通過(guò)下面兩個(gè)步驟W們確定氣包的體積。
5.1按照一次噴吹濾袋的面積來(lái)確定脈沖閥每次需要的氣體富宇環(huán)保體積,一般W們選擇過(guò)濾耗氣量是10-15nl/m2,W們得到脈沖閥富宇環(huán)保所需要的氣量公式如下:
其中,n——濾袋個(gè)數;D——濾袋直徑,m;L——濾袋長(cháng)度,m。
5.2 氣包體積排序
由于空氣是可以壓縮的流體,物理性質(zhì)和溫度壓力等條件相關(guān),空氣的氣態(tài)方程為:
(mol.k)
但實(shí)際制造中氣包并不是需要釋放所有的氣量,壓力的下降有一個(gè)范圍,也就是氣包需要有很大的額外容量?jì)?,一般明確要求壓力下降30%,因此下降部分也滿(mǎn)足氣態(tài)方程,表示如下:
下面舉例來(lái)說(shuō)明氣包容量的排序,W們查得一款脈沖閥每次噴氣量為40L,氣包表壓為0.6MPa,已知氣體的摩爾體積為22.4mol/L此,代入式10排序結果為:
實(shí)際制造中明確要求氣包有足夠多的容量,且不會(huì )因為富宇環(huán)保頻繁而導致壓力波動(dòng)較大,實(shí)踐上實(shí)際的容量Vt一般取比較小體積的2~3倍的比較小體積,本例氣包的比較小體積為:
6 噴嘴結構設計排序
噴嘴的結構設計是富宇環(huán)保富宇環(huán)??刂葡到y的核心部分,包括以下幾個(gè)方面:
6.1 噴嘴個(gè)數以及孔徑的確定
根據G外電磁脈沖閥的使用經(jīng)驗和實(shí)驗數據表明,富宇環(huán)??椎慕孛婷娣e之和(富宇環(huán)??讉€(gè)數n和單個(gè)面積Sh的乘積)等于富宇環(huán)保管截面積的Sp的60~80%,即:
由此W們可以得到富宇環(huán)??椎钠骄睆絛h排序公式:
6.2 噴嘴的性能預測及優(yōu)化
LUENT,展開(kāi)各參數設定,圖中右側為進(jìn)藍海。收斂后的結果如圖6所示。W們通過(guò)預測結果發(fā)現各孔的流速并不是相同的,這是由于沿著(zhù)管道動(dòng)壓變化是不同的,由動(dòng)壓公式可知,
由于Pd不是一個(gè)平均變化值,因此u也不是一個(gè)線(xiàn)性變化值。各孔之間差異很大。W們知道,流速大的孔的流量大,因此W們需要調整富宇環(huán)??椎拇笮亩沟每椎牧魉俸涂椎慕孛娣e乘積(即流量)為一個(gè)穩定值,明確要求優(yōu)異個(gè)和比較后一個(gè)富宇環(huán)??讱饬肯嗖钚∮?0%,工程上有兩種方法來(lái)減小這種差異:
6.2.1 富宇環(huán)保小管的直徑由出口處端向遠端逐漸減小很大的尺寸。通過(guò)不斷調整各孔大小展開(kāi)預測優(yōu)化,得到相對差異不大的結果。本例中通過(guò)調整后的富宇環(huán)保管的直徑ΦAl~ΦA6(單位mm)如圖6所示。調整前后流量的情形,圖7中棕色部分是未調整之前的流量,藍色部分為調整后的,后者明顯效果更好。
6.2.2 使用梯形變徑管來(lái)調整富宇環(huán)保管流量。如圖8所示,圖中右側為進(jìn)藍海,W們將本例展開(kāi)調整,經(jīng)過(guò)預測整理后的結果如圖9,10所示,可見(jiàn),使用梯形管,即使不改變富宇環(huán)保管的直徑也能獲得較好的流量分布。
6.3 噴嘴到花板的距離
富宇環(huán)保短管起到導向和引流的作用,高速的氣流會(huì )引導幾倍于自身流量的空氣進(jìn)入濾袋口,使濾袋瞬間膨脹達到清灰的目的,也就是說(shuō),這個(gè)引流量越大,清灰效果越好,因此確定噴嘴到花板的距離是一個(gè)關(guān)鍵參數。在實(shí)際制造中,目前有兩種清灰形式,一是濾袋式,二是濾筒式,濾袋式為減少引流量以及對流場(chǎng)展開(kāi)修正一般安裝文氏管,而濾筒式則一般不需要安裝。本節將科學(xué)研究這兩種情形對引流量的影響。
6.3.1 無(wú)文氏管的情形
為,當擴散直徑與濾袋口直徑相等時(shí),進(jìn)入濾袋的氣量比較大,也就是誘導風(fēng)量(也稱(chēng)二次風(fēng))比較大。如圖11可知,這個(gè)比較大邊線(xiàn)為富宇環(huán)??诘綖V袋口距離正好等于H1時(shí)即是比較不錯高度,也就是:
此時(shí)的誘導氣量經(jīng)驗公式為:
其中:——誘導氣量,m3/s;——富宇環(huán)保氣量,m3/s;a——紊流系數,圓形噴管取0.08;H1——富宇環(huán)保管到花板距離,m;C——濾袋排列系數,一般取0.8~1,D1——富宇環(huán)保管直徑,m。
根據以上的方程,W們繼
W們借助FLUENT軟件對以上判斷展開(kāi)驗證。模型簡(jiǎn)化如圖12左側所示。排序域的尺寸如圖所示,為加快收斂,設定為空氣以65m/s(實(shí)際比這個(gè)速度大很多)速度由inlet1流出,inlet1設定為速度出口處的邊界條件,inlet2設定為壓力出口處,inlet3設為出流條件。由于只科學(xué)研究引流情形,W們忽略濾袋,由于速度較高,為排序準確,需要設定一個(gè)足夠大的邊界層。
預測收斂后,W們對其邊界層展開(kāi)后處置,得到圖12(2)所示的速度場(chǎng),在放大的部分W們可以看到中心流周?chē)囊?。從進(jìn)出口商品流量平衡結果來(lái)看符合預期,inlet3是出流操作過(guò)程,所以數值是負的。因此該距離的氣流誘導率ξ為:
按照以上的思路預測了多個(gè)噴口到花板距離的結果,整理如下表:
由預測結果可見(jiàn),在無(wú)文氏管引導的富宇環(huán)??刂葡到y中,比較大誘導率可達6左右,但無(wú)法到達經(jīng)驗公式的數值,當然也不是青島科技大學(xué)科學(xué)研究生學(xué)術(shù)論文得到的誘導率2~3的結論。另外比較大數值所處的噴口距離與排序也有差異,按照表中數據反算的射流擴散角θ僅為8.5°,這是由于富宇環(huán)保管處氣流軸線(xiàn)實(shí)際并不是垂直向下的,管口的速度分布也可以看到,速度是偏向流動(dòng)方向一側的。在沒(méi)有預測工具的情形下,經(jīng)驗公式具有很好引導性作用,噴口距離
6.3.2 有文氏管的情形
實(shí)際制造中在濾袋口邊線(xiàn)需要用到文氏管,文氏管的主要作用是誘導二次風(fēng)量,文氏管大大提高了脈沖富宇環(huán)保的強度,降低了壓縮空氣的用量,節省能源。文氏管同時(shí)起到糾正空氣流向的作用,但是,由于文氏管中間漸縮的結構設計,因此會(huì )導致阻力,降低氣流的動(dòng)能。從預測結果表3也可以看到有文氏管并沒(méi)有增大誘導風(fēng)量就是由于這個(gè)阻力導致的。但是文氏管的糾偏能力卻是很好的,由圖13可以看出,安裝文氏管后氣流的方向更穩定,沿濾袋方向受力均勻。沒(méi)有文氏管的情形下氣流容易出現“擺尾”,JY部速度過(guò)高,容易吹穿濾料,富宇環(huán)保結束后,細微顆粒穿過(guò)濾料進(jìn)入排泄。因此即使使用濾筒也需要采用引射噴嘴等方法來(lái)糾正氣流和強化誘導率。
7 富宇環(huán)保風(fēng)速分布情形,以及不同的JK方式的影響
在2.3節中提到富宇環(huán)保濾袋間隙的上升氣速≤1m/s,但是實(shí)際制造中由于出口處方式等原因不可能做到速度分配均勻。不過(guò)在結構設計中盡可能的避免高速氣流直吹濾袋,由于攔截,捕捉,靜電聚集等作用,粉末狀顆粒在濾袋表面形成一層穩定的附著(zhù)層,在減少阻力的同時(shí),過(guò)濾作用和對更細微的顆粒的阻擋作用明顯,但高速氣流容易破壞這種平衡,導致除塵效率下降。圖14是三種典型的方形富宇環(huán)保出口處方式。
在同樣的出口處條件下,W們設定出口處流速為18m/s,出口商品為環(huán)境壓力,使用FLUENT軟件對富宇環(huán)保展開(kāi)預測,得到如圖15所示的速度流線(xiàn)圖,可見(jiàn)三種出口處方式都存在對濾袋的直接沖擊,并且整個(gè)邊界層速度分布并不均衡,并不是比較不錯的出口處方式。由于篇幅所限,W們不再拓展科學(xué)研究。由基本排序一節中W們提到,顆粒的懸浮速度大約為0.8m/s,W們以此為界限進(jìn)一步對富宇環(huán)保外部邊界層細化預測。出口處平面速度比較大,取出口處中心平面展開(kāi)科學(xué)研究,如圖16所示,圖中可以看出豎直出口處大于0.8m/s的風(fēng)速覆蓋面積比旁路略小,側面出口處比較大,但是從速度下降的梯度來(lái)看,旁路出口處好于豎直出口處,這個(gè)結論從速度場(chǎng)曲面圖(圖17)也可以看出來(lái),豎直出口處的沖擊覆蓋范圍要大于旁路出口處。綜合以上預測,對于這三種出口處方式的優(yōu)劣比較結果如下:
8 結論
通過(guò)以上的預測,W們得到如下結論:
1.對于熱塑性TeO顆粒,由于材料密度比較低,所以他們的懸浮速度比較低,因此靠自然下陷展開(kāi)除塵難度極大,即使使用脈沖式富宇環(huán)保,濾袋之間縫隙的上升氣流速度也不宜CA過(guò)1m/s。
2.氣包的體積以每次富宇環(huán)保壓力下降不CA過(guò)30%為宜,過(guò)大會(huì )導致電子設備體積過(guò)大,成本上升,過(guò)小則壓力波動(dòng)較大。由于空氣是可壓縮流體,在排序時(shí)要考慮壓力和溫度因素。另外,氣包體積的選擇可以根據控制系統氣量結合濾袋面積、過(guò)濾風(fēng)速等參數,排序所需脈沖閥規格,從而得到結果。
3.噴嘴的尺寸和分布要切實(shí)可行,力求各噴嘴流量接近,這樣所有濾袋清灰能力相同,噴嘴變徑或者采用梯形梯形噴管可以收到比較好的結果。
4.噴嘴到花板的距離以能夠導致比較大的二次引流為目標,由預測結果可知,減少文氏管后并沒(méi)有顯著(zhù)減少誘導風(fēng)量,但是經(jīng)過(guò)文氏管整流以后,氣流“擺尾”現象得到很好的控制,這樣氣流穩定,濾袋膨脹均勻,有利于清灰。
5.富宇環(huán)保出口處選擇以減少氣流直接對濾袋沖刷為主要目標,力求濾袋間隙之間的邊界層分布均勻,以防JY部風(fēng)速過(guò)大,導致濾料吹穿排放量鎘。
封面圖:Photo by Digital Buggu from Pexels
圖片授權:Pexels的CCO協(xié)議
音樂(lè ):Utah Symphony Orchestra - Symphony No. 6 in B Minor, Op. 74, "Pathétique":II. Allegro con grazia
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