濾袋過濾材料凈化性能的模擬與實驗研究。

濾袋過濾材料凈化性能的模擬與實驗研究

仿真和實驗研究在過濾材料的凈化性能

過濾凈化是環(huán)境科學領(lǐng)域的一個重要問題。液體過濾袋密閉過濾：濾袋與配套過濾器同時使用，利用系統(tǒng)流體壓力，將液體擠壓通過濾袋，以達到過濾的目的。具有流速快，處理能力大，濾袋使用壽命長的優(yōu)點，特別適應(yīng)大流量需密閉過濾的場合。針刺氈過濾袋在脈沖和氣箱式脈沖除塵器中，粉塵是附著在濾袋的外表面。含塵氣體經(jīng)過除塵器時，粉塵被捕集在濾袋的外表面，而干凈氣體通過濾料進入濾袋內(nèi)部。濾袋內(nèi)部的籠架用來支撐濾袋，防止濾袋塌陷，同時它有助于塵餅的清除和重新分布。在粉塵的過濾凈化中存在著許多問題，如粉塵在過濾介質(zhì)中的沉積、過濾介質(zhì)的壓力損失和能耗隨過濾時間的增加而急劇增加、過濾介質(zhì)的頻繁清洗和更換、除塵效率的提高等。優(yōu)化過濾操作工藝，降低過濾操作成本，降低能耗。多年來，許多學者和研究人員一直致力于開發(fā)高效、低阻力、易除灰的新型過濾介質(zhì)。為此，本課題重點研究粉塵的過濾凈化問題。研究的重點是降低工業(yè)粉塵過濾的壓力損失和優(yōu)化選材。從理論、實驗和模擬三個方面研究了如何優(yōu)化過濾操作和過濾介質(zhì)的選擇與設(shè)計。主要研究內(nèi)容和成果包括：

(1)考慮粉塵顆粒在濾袋介質(zhì)中的沉積，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，建立了纖維過濾介質(zhì)中粉塵濃度分布的數(shù)學模型，用該理論求解了粉塵濃度分布的數(shù)學模型，得到了非穩(wěn)態(tài)捕集效率的理論計算公式。傳統(tǒng)過濾理論的收集效率計算公式是模型理論的特例，通過相關(guān)的實驗研究和分析，驗證了數(shù)學模型的兩種理論解。雖然形式不同，但計算結(jié)果基本相同。

（2）通過對傳統(tǒng)過濾效率理論計算公式中影響因素的分析計算，得到了大量的數(shù)據(jù)，并進行回歸統(tǒng)計分析，得出了計算過濾效率的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。以便于對過濾介質(zhì)的收集效率進行預(yù)測和評價，為多分散粉塵顆粒的總收集效率計算提供計算方法和途徑。

（3）通過測試國內(nèi)纖維過濾器的性能建立機制和經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷牟环€(wěn)定壓力損失，學習，驗證模型，在粉塵控制用于國內(nèi)媒體，積累的研究的數(shù)據(jù)和信息。

（4）在研究過濾材料與粉塵顆粒特性和過濾性能之間的關(guān)系的前提下，建立計算機仿真程序，模擬纖維過濾材料中可見粉塵顆粒的積塵沉積和過濾過程，并將實驗結(jié)果與實測結(jié)果進行比較，得到必要的修正和參數(shù)，并通過計算機模擬對過濾介質(zhì)進行優(yōu)化選擇和設(shè)計。

（5）由所述計算機模型隨機沉積，計算機使用大量計算的，不同的顆粒尺寸和顆粒沉積相對于彼此，例如不同的纖維直徑和間距，對于合理設(shè)計創(chuàng)造條件的問題新過濾器的發(fā)展濾波器結(jié)構(gòu)提供了理論依據(jù)。計算機模擬分析，灰塵，纖維直徑的顆粒尺寸和過濾介質(zhì)收集效率填充率和壓力損失之間的相關(guān)性，所述梯度過濾器提出了濾波器設(shè)計的良好過濾特性。