电袋复合除尘器滤袋脉冲喷吹清灰过程研究

2喷吹量及压力分布研究

2.1喷吹压力与喷吹量关系的测试

下面以某品牌4寸脉冲阀，喷吹管直径为φ114mm条件下，在脉冲阀导通时间设定为150ms时为例进行实验，其他参数条件不变的情况下，测量了喷吹压力0.25~0.5MPa区间脉冲阀喷吹所消耗的压缩空气体积，实验得出：喷吹量与喷吹压力呈线性关系，具体数值见表格1。

表1某品牌4寸脉冲阀在脉冲宽度为150ms各喷吹压力下压缩空气的喷吹量

2.2喷吹管内压力分布

喷吹管内压力分布趋势通过布置在喷吹管上的10个压力传感器测点获得，位置布置如图3所示，实心箭头所指位置为传感器安装位置，传感器安装与喷嘴同心。

依照实验工况，采集10组数据求平均值作为参考数据，如图3布置通过10个测点的压力曲线图可得到以下数据和结论：

图3传感器位置布置示意图

气流压力值抵达各采集点用时依次为0.029s、0.030s、0.031s、0.032s、0.036s、0.042s、0.044s、0.046s、0.048s、0.050s，从测点采集数据显示压力到达时间趋势沿气流方向呈线性逐渐增大。气流从1号喷嘴移动到距离7000mm处的28号喷嘴耗时约22ms，通过计算气流平均速度约320m/s左右。

气流压力峰值抵达各采集点用时依次为0.084s、0.083s、0.082s、0.078s、0.072s、0.067s、0.065s、0.063s、0.061s、0.059s，从测点采集数据显示压力峰值到达时间趋势沿气流方向逐渐减小。气体进入喷吹管后高速射流，瞬间抵达尾部，在气流从气箱流向喷吹管尾部的整个过程中受压缩反冲膨胀后，逐渐将动能转变为压力能，此时气体沿着喷吹气流反方向运动。膨胀气体从尾部返回到第1个喷嘴所耗时约22ms。

采集点气流压力峰值依次为0.181MPa、0.184MPa、0.186MPa、0.190MPa、0.193MPa、0.197MPa、0.199MPa、0.201MPa、0.206MPa、0.211MPa，从测点采集数据显示压力峰值沿气流方向呈线性逐渐上升。受喷吹管尾部封板影响28个喷嘴处的气流压力峰值沿气流方向逐渐增大。第28个喷嘴与第1个喷嘴的压力峰值比较差值约+0.023MPa左右。实验结果表明靠近喷吹管尾部其对应的滤袋清灰力度较大。

2.3滤袋内压力峰值分布

在实验初期，为了能更准确的测量滤袋上的压力分布状况，首先在1号滤袋上较密集的开40个孔用于安装压力传感器进行实验，找出了压力峰值曲线的3个拐点分别为到滤袋口距离455mm处(压力最大值)、7815mm(压力最小值)、9945mm(滤袋底部压力上升为较大值)，在这3个拐点基础上，在滤袋上分布6个测点，测点位置如图4所示。

图410m滤袋测点位置示意图(mm)

1号滤袋到28号滤袋分别在如图4所示的离滤袋口455mm、2615mm、4165mm、7815mm、9165mm、9945mm位置布置测试点安装压力传感器。实验得出：压力峰值的最大值都出现在第1个测点处(距滤袋口455mm)，压力峰值的最小值都出现在第4个测点处(距滤袋口7815mm);从第1个测点到第4个测点，压力峰值逐渐减小，从第4个测点到第6个测点，压力峰值逐渐增大，因此从滤袋口至下，压力越来越小，直到底部，气体积压，压力略微上升。28个滤袋上形成的压力分布整体趋势基本是一致的，从第1号滤袋至第28号滤袋压力值有增大趋势，图5为1号、28号滤袋压力分布曲线对比图，这和喷吹管上压力分布沿气流方向逐渐增大的趋势是一致的。

图51号袋、28号袋压力分布对比

分析数据和曲线可知，在距滤袋口400~2600mm处，脉冲气流速度比较大，充分膨胀，此处的压力变化非常剧烈，压力峰值较大，大约在3.5~12kPa之间。距滤袋口2600mm至滤袋底部处，脉冲气流逐渐衰减，压力峰值逐渐减小，压力峰值为1.2~3.5kPa，压力变化比较缓慢，在7815mm附近达到最小值1.2~1.8kPa，由于到达滤袋底部的气体受压迫并反冲，7815mm之后压力开始上升，至滤袋底部时压力值为1.9~2.1kPa，此处的脉冲气流速度很小，压力虽然有所上升，但压力曲线变化已非常平缓了。因此通常采用压力峰值在滤袋上、中、下部的分布状况来判断滤袋的清灰效果的好坏。

3结论

(1)借助于现有的实验台模型，模拟与工程现场相同的工况下，测量了脉冲喷吹清灰过程中喷吹管和滤袋上的压力变化规律，可以指导计算机数值模拟。

(2)气体进入喷吹管后高速射流，瞬间抵达尾部，在气流从气箱流向喷吹管尾部的整个过程中受压缩反冲膨胀后，逐渐将动能转变为压力能，膨胀气体由喷嘴高速射出，诱导周围空气形成射流气流到达滤袋，在滤袋内形成径向反吹气流进行清灰。

(3)沿气流方向喷吹管上测点压力值由近端到远端逐渐上升变大，而滤袋上压力值曲线趋势同样出现相似规律。

(4)压力峰值由袋口至袋底依次出现，滤袋内外压差急剧变化，使得原本吸附在滤袋表面的粉尘层脱落。位于滤袋口的上部位置压力大，清灰力度大，随着脉冲气流逐渐衰减，压力也随之减小。因气体在滤袋底部受压迫并反冲，因此在距离滤袋底部大约2200mm的位置压力处于最低点，而不在最底部。

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