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袋式粉尘处
袋式粉尘处理设备设计重点在于结构的安全袋式除尘的高效性,这主要与粉尘处理设备主体钢结构的力学性能和袋室内的流场特性相关。
近年来国内发生多起粉尘处理设备坍塌事故,在企业与高校之中引起广泛关注,如何在保证结构安全的同时降低耗钢量是研究的重点。
结构失稳破坏是造成粉尘处理设备坍塌的主要原因之一,但是由于结构稳定性分析的复杂性以及稳定性理论的不完善,这方面的研究仍然较少,其中物理方程和几何方程的非线性因素以及结构初始缺陷对稳定性的影响是研究的热点。粉尘处理设备在实际运行当中,经常发生滤袋破损和运行阻力过高的问题,严重影响除尘效率。多数学者对袋室内流场进行稳态分析,并认为滤袋渗透率是一致的。实际工况中,过滤时间、清灰和气流分布均匀性都会使不同滤袋表面粉尘层(也称为滤饼)厚度发生变化从而影响滤袋渗透率,而滤袋渗透率又会反过来影响气流速度和分布情况,因此袋室内流场是非稳态的且滤袋渗透率也是不同的。针对上述问题,本文利用计算机模拟技术分别研究了粉尘处理设备结构稳定性和在线清灰模式下袋室内的非稳态流场特性,主要完成的工作和成果包括：1、对加筋板结构的粉尘处理设备中箱体分别进行了特征值屈曲分析、几何非线性屈曲分析和双重非线性(同时考虑材料非线性和几何非线性)屈曲分析,研究几何非线性和材料非线性对中箱体稳定性的影响。2、对于粉尘处理设备的支撑构件——钢支架分别进行了特征值屈曲分析、双重非线性屈曲分析和考虑初始缺陷的双重非线性屈曲分析,对比分析了几何非线性、材料非线性和初始缺陷对钢支架稳定性的影响。3、通过深入研读中外文献,建立滤袋非稳态过滤阶段的压力损失数学模型,结合Fluent软件的UDF功能,实现了在线定时清灰模式下的袋室非稳态流场模拟。对比分析了清灰周期、平均过滤速度和滤袋数量对过滤效率、滤袋寿命和压力损失的影响。4、针对在线定时逐排清灰模式提出了一种清灰周期的确定方法,为粉尘处理设备在实际应用中的设置提供参考。
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